Linux 输入子系统

在Linux系统中，按键和触摸屏的设备驱动的实现方法是利用linux输入子系统。 因为input子系统已经完成了字符驱动的文件操作接口，所以编写驱动的核心工作是完成input系统留出的接口，工作量不大。但如果你想更灵活的应用它，就需要好好的分析下input子系统了。 一、input输入子系统框架 下图是input输入子系统框架，输入子系统由输入子系统核心层（ Input Core ），驱动层和事件处理层（Event Handler）三部份组成。一个输入事件，如鼠标移动，键盘按键按下，joystick的移动等等通过input driver -> Input core -> Event handler -> userspace到达用户空间传给应用程序。 注意：keyboard.c不会在/dev/input下产生节点，而是作为ttyn终端（不包括串口终端）的输入。      其中Input Core 即 Input Layer 由 driver/input/input.c及相关头文件实现。对下提供了设备驱动的接口，对上提供了Event Handler层的编程接口。                                                                                                                          表 1     Input Subsystem main data structure 数据结构 用途 定义位置 具体数据结构的分配和初始化 Struct input_dev 驱动层物理Input设备的基本数据结构 Input.h 通常在具体的设备驱动中分配和填充具体的设备结构 Struct Evdev Struct Mousedev Struct Keybdev… Event Handler层逻辑Input设备的数据结构 Evdev.c Mousedev.c Keybdev.c Evdev.c/Mouedev.c …中分配   Struct Input_handler Event Handler的结构 Input.h Event Handler层，定义一个具体的Event Handler。 Struct Input_handle 用来创建驱动层Dev和Handler链表的链表项结构 Input.h Event Handler层中分配，包含在Evdev/Mousedev…中。  二、Input driver编写要点 1、分配、注册、注销input设备 struct input_dev *input_allocate_device(void)         int input_register_device(struct input_dev *dev)         void input_unregister_device(struct input_dev *dev) 2、设置input设备支持的事件类型、事件码、事件值的范围、input_id等信息 参见usb键盘驱动：usbkbd.c         usb_to_input_id(dev, &input_dev->id);//设置bustype、vendo、product等         input_dev->evbit[0] = BIT(EV_KEY) | BIT(EV_LED) | BIT(EV_REP);//支持的事件类型         input_dev->ledbit[0] = BIT(LED_NUML) |BIT(LED_CAPSL) | BIT(LED_SCROLLL) |                        BIT(LED_COMPOSE) | BIT(LED_KANA);//EV_LED事件支持的事件码         for (i = 0; i                 set_bit(usb_kbd_keycode[i], input_dev->keybit); //EV_KEY事件支持的事件码 include/linux/input.h中定义了支持的类型（下面列出的是2.6.22内核的情况）         #define EV_SYN           0x00      同步         #define EV_KEY           0x01      按键         #define EV_REL           0x02      相对坐标         #define EV_ABS           0x03      绝对坐标         #define EV_MSC          0x04      其他         #define EV_SW            0x05             #define EV_LED          0x11       LED         #define EV_SND         0x12        声音         #define EV_REP         0x14        reapt         #define EV_FF            0x15       力反馈         #define EV_PWR        0x16         #define EV_FF_STATUS        0x17         #define EV_MAX          0x1f 一个设备可以支持一个或多个事件类型。每个事件类型下面还需要设置具体的触发事件码。比如：EV_KEY事件，需要定义其支持哪些按键事件码。 3、如果需要，设置input设备的打开、关闭、写入数据时的处理方法 参见usb键盘驱动：usbkbd.c input_dev->open = usb_kbd_open;         input_dev->close = usb_kbd_close;         input_dev->event = usb_kbd_event; 4、在发生输入事件时，向子系统报告事件 用于报告EV_KEY、EV_REL、EV_ABS等事件的函数有：        void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)         void input_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)         void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value) 如果你觉得麻烦，你也可以只记住1个函数（因为上述函数都是通过它实现的） void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value) 三、Event Handler层解析 1、Input输入子系统数据结构关系图 2、input_handler结构体 以evdev.c中的evdev_handler为例： static struct input_handler evdev_handler = {                 .event =evdev_event, //向系统报告input事件，系统通过read方法读取                 .connect =evdev_connect, //和input_dev匹配后调用connect构建                 .disconnect =evdev_disconnect,                 .fops =&evdev_fops, //event设备文件的操作方法                 .minor =EVDEV_MINOR_BASE, //次设备号基准值                 .name ="evdev",                 .id_table =evdev_ids, //匹配规则         }; 3、input字符设备注册过程 drivers/input/input.c中：         static int __init input_init(void)         {                 int err;                 err = class_register(&input_class);                 ……                 err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);                 ……         } input_fops定义： static const struct file_operations input_fops = {                 .owner = THIS_MODULE,                 .open = input_open_file,         }; Input_dev和input_handler匹配后调用input_handler的connect。以evdev_handler为例： static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,const struct input_device_id *id)         {                 struct evdev *evdev;                 struct class_device *cdev;                 dev_t devt;                 int minor;                 int error;         for (minor = 0; minor                 if (minor == EVDEV_MINORS) {                         printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devices\n");                         return -ENFILE;                 }         evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);//为每个匹配evdev_handler的设备创建一个evdev。                 if (!evdev)                         return -ENOMEM;         INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);                 init_waitqueue_head(&evdev->wait);         evdev->exist = 1;                 evdev->minor = minor;                 evdev->handle.dev = dev;                 evdev->handle.name = evdev->name;                 evdev->handle.handler = handler;                 evdev->handle.private = evdev;                 sprintf(evdev->name, "event%d", minor);         evdev_table[minor] = evdev;//记录evdev的位置，字符设备/dev/input/evnetx访问时根据次设备号及EVDEV_MINOR_BASE最终在evdev_open中找到对应的evdev                 devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor),                cdev = class_device_create(&input_class,&dev->cdev, devt,dev->cdev.dev,evdev->name);//创建了event字符设备节点                ……         } 4、input字符设备的打开过程 static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)         {                 struct input_handler *handler = input_table[iminor(inode) >> 5];                 //得到对应的input_handler                 const struct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;                 int err;                 if (!handler || !(new_fops = fops_get(handler->fops)))                 //取出对应input_handler的file_operations                         return -ENODEV;                 if (!new_fops->open) {                         fops_put(new_fops);                         return -ENODEV;                 }                 old_fops = file->f_op;                 file->f_op = new_fops;//重定位打开的设备文件的操作方法                 err = new_fops->open(inode, file);                 if (err) {                         fops_put(file->f_op);                         file->f_op = fops_get(old_fops);                 }                 fops_put(old_fops);                 return err;         } 5、input字符设备的其它操作 由于在open阶段已经把设备文件的操作操作方法重定位了到了具体的input_handler，所以其它接口操作（read、write、ioctl等），由各个input_handler的fops方法决定。如evdev.c中的：evdev_fops。