linux核心input子系統解析

華清遠見嵌入式學院講師。

android、x windows、qt等眾多應用對於linux系統中鍵盤、滑鼠、觸控螢幕等輸入裝置的支援都通過、或越來越傾向於標準的input輸入子系統。

因為input子系統已經完成了字元驅動的檔案操作介面，所以編寫驅動的核心工作是完成input系統留出的介面，工作量不大。但如果你想更靈活的應用它，就需要好好的分析下input子系統了。

一、input輸入子系統框架

下圖是input輸入子系統框架，輸入子系統由輸入子系統核心層（ input core ），驅動層和事件處理層（event handler）三部份組成。乙個輸入事件，如滑鼠移動，鍵盤按鍵按下，joystick的移動等等通過 input driver -> input core -> event handler -> userspace 到達使用者空間傳給應用程式。

注意：keyboard.c不會在/dev/input下產生節點，而是作為ttyn終端（不包括串列埠終端）的輸入。

二、input driver編寫要點

1、分配、註冊、登出input裝置

struct input_dev *input_allocate_device(void)

int input_register_device(struct input_dev *dev)

void input_unregister_device(struct input_dev *dev)

2、設定input裝置支援的事件型別、事件碼、事件值的範圍、input_id等資訊

參見usb鍵盤驅動：usbkbd.c

usb_to_input_id(dev, &input_dev->id);//設定bustype、vendo、product等

input_dev->evbit[0] = bit(ev_key) | bit(ev_led) | bit(ev_rep);//支援的事件型別

input_dev->ledbit[0] = bit(led_numl) | bit(led_capsl) | bit(led_scrolll) | bit(led_compose) | bit(led_kana);// ev_led事件支援的事件碼

for (i = 0; i < 255; i++)

set_bit(usb_kbd_keycode[i], input_dev->keybit); //ev_key事件支援的事件碼

include/linux/input.h中定義了支援的型別（下面列出的是2.6.22核心的情況）

#define ev_syn 0x00

#define ev_key 0x01

#define ev_rel 0x02

#define ev_abs 0x03

#define ev_msc 0x04

#define ev_sw 0x05

#define ev_led 0x11

#define ev_snd 0x12

#define ev_rep 0x14

#define ev_ff 0x15

#define ev_pwr 0x16

#define ev_ff_status 0x17

#define ev_max 0x1f

乙個裝置可以支援乙個或多個事件型別。每個事件型別下面還需要設定具體的觸發事件碼。比如：ev_key事件，需要定義其支援哪些按鍵事件碼。

3、如果需要，設定input裝置的開啟、關閉、寫入資料時的處理方法

參見usb鍵盤驅動：usbkbd.c

input_dev->open = usb_kbd_open;

input_dev->close = usb_kbd_close;

input_dev->event = usb_kbd_event;

4、在發生輸入事件時，向子系統報告事件

用於報告ev_key、ev_rel、ev_abs等事件的函式有：

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)

如果你覺得麻煩，你也可以只記住1個函式（因為上述函式都是通過它實現的）

void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)

三、event handler層解析

1、input輸入子系統資料結構關係圖

2、input_handler結構體

以evdev.c中的evdev_handler為例：

static struct input_handler evdev_handler = ;

3、input字元裝置註冊過程

drivers/input/input.c中：

static int __init input_init(void)

input_fops定義：

static const struct file_operations input_fops = ;

input_dev和input_handler匹配後呼叫input_handler的connect。以evdev_handler為例：

static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,const struct input_device_id *id)

evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), gfp_kernel);//為每個匹配evdev_handler的裝置建立乙個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;//記錄evdev的位置，字元裝置/dev/input/evnetx訪問時根據次裝置號及evdev_minor_base最終在evdev_open中找到對應的evdev

devt = mkdev(input_major, evdev_minor_base + minor),

cdev = class_device_create(&input_class, &dev->cdev, devt,dev->cdev.dev, evdev->name);//建立了event字元裝置節點

……}4、input字元裝置的開啟過程

static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)

old_fops = file->f_op;

file->f_op = new_fops;//重定位開啟的裝置檔案的操作方法

err = new_fops->open(inode, file);

if (err)

fops_put(old_fops);

return err;

}5、input字元裝置的其它操作

由於在open階段已經把裝置檔案的操作操作方法重定位了到了具體的input_handler，所以其它介面操作（read、write、ioctl等），由各個input_handler的fops方法決定。如evdev.c中的：evdev_fops。

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