linux输入子系统（input subsystem）之按键输入和LED控制

Posted 2020-08-12

实验现象：在控制台打印按键值，并且通过按键控制相应的LED亮灭。

1.代码

input_subsys_drv.c

  1 #include <linux/module.h>
  2 #include <linux/version.h>
  3 
  4 #include <linux/init.h>
  5 #include <linux/fs.h>
  6 #include <linux/interrupt.h>
  7 #include <linux/irq.h>
  8 #include <linux/sched.h>
  9 #include <linux/pm.h>
 10 #include <linux/sysctl.h>
 11 #include <linux/proc_fs.h>
 12 #include <linux/delay.h>
 13 #include <linux/platform_device.h>
 14 #include <linux/input.h>
 15 #include <linux/irq.h>
 16 
 17 #include <asm/gpio.h>
 18 #include <asm/io.h>
 19 #include <asm/arch/regs-gpio.h>
 20 
 21 
 22 struct pin_desc{
 23     int irq;
 24     char *name;
 25     unsigned int pin;
 26     unsigned int key_val;
 27 };
 28 
 29 struct pin_desc pins_desc[4] = {
 30     {IRQ_EINT0,  "S2", S3C2410_GPF0,   KEY_L},
 31     {IRQ_EINT2,  "S3", S3C2410_GPF2,   KEY_S},
 32     {IRQ_EINT11, "S4", S3C2410_GPG3,   KEY_ENTER},
 33     {IRQ_EINT19, "S5",  S3C2410_GPG11, KEY_LEFTSHIFT},
 34 };
 35 
 36 static struct input_dev *input_subsys_dev;
 37 static struct pin_desc *irq_pd;
 38 static struct timer_list buttons_timer;
 39 
 40 static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)
 41 {
 42     /* [cgw]: 按键IO发生边沿中断时重新设置定时间隔
 43      * 用于按键消抖
 44      */
 45     irq_pd = (struct pin_desc *)dev_id;
 46     buttons_timer.data = irq_pd->pin;
 47     mod_timer(&buttons_timer, jiffies+HZ/100);
 48     return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
 49 }
 50 
 51 static void buttons_timer_function(unsigned long data)
 52 {
 53     struct pin_desc * pindesc = irq_pd;
 54     unsigned int pinval;
 55 
 56     if (!pindesc)
 57         return;
 58         
 59     /* [cgw]: 获取按键IO状态 */
 60     pinval = s3c2410_gpio_getpin((unsigned int)data);
 61 
 62     /* [cgw]: 根据按键IO状态上报按键事件 */
 63     if (pinval)
 64     {
 65         /* [cgw]: 上报按键弹起 */
 66         input_report_key(input_subsys_dev, pindesc->key_val, 0);
 67         //input_sync(input_subsys_dev);
 68     }
 69     else
 70     {
 71         /* [cgw]: 上报按键按下 */
 72         input_report_key(input_subsys_dev, pindesc->key_val, 1);
 73         //input_sync(input_subsys_dev);
 74     }
 75 
 76     //printk("timer occur!\n");
 77 }
 78 
 79 
 80 static int led_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
 81 {
 82     printk("led event!\n");
 83     printk("value: 0x%x\n", value);
 84 
 85     /* [cgw]: 根据应用程序下发的LED控制事件
 86      * 亮灭LED
 87      */
 88     //if (code == SND_BELL) {
 89     if (code == LED_MUTE) {
 90         if (value == 0xAA) {
 91             /* [cgw]: 点亮 */
 92             s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, 0);
 93         } else if (value == 0xEE) {
 94             /* [cgw]: 熄灭 */
 95             s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, 1);
 96         }
 97         
 98         return 0;
 99     }
100 
101     return -1;
102 }
103 
104 int input_subsys_open(struct input_dev *dev)
105 { 
106     int i, retval;
107 
108     /* [cgw]: 设置按键IO为中断输入 */
109     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF0, S3C2410_GPF0_EINT0);
110     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF2, S3C2410_GPF2_EINT2);
111     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG3, S3C2410_GPG3_EINT11);
112     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG11, S3C2410_GPG11_EINT19);
113 
114     /* [cgw]: 设置LED IO为输出，初始为熄灭LED */
115     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF4, S3C2410_GPF4_OUTP);
116     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, 1);
117 
118     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF5, S3C2410_GPF5_OUTP);
119     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF5, 1);
120 
121     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF5, S3C2410_GPF5_OUTP);
122     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF5, 1);
123 
124     /* [cgw]: 为按键IO分配中断线 */
125     for (i = 0; i < 4; i++)
126     {
127         retval = request_irq(pins_desc[i].irq, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, pins_desc[i].name, &pins_desc[i]);
128     }
129 
130     printk("input subsys open!\n");
131 
132     return 0;
133 }
134 
135 
136 
137 static int input_subsys_init(void)
138 {
139     /* [cgw]: 分配一个输入设备 */
140     input_subsys_dev = input_allocate_device();
141     input_subsys_dev->name = "input_subsys_dev";
142 
143     /* [cgw]: 设置支持的事件类型 */
144     set_bit(EV_KEY, input_subsys_dev->evbit);
145     //set_bit(EV_REP, input_subsys_dev->evbit);
146     
147     set_bit(EV_LED, input_subsys_dev->evbit);
148     //set_bit(EV_SND, input_subsys_dev->evbit);
149 
150     /* [cgw]: 设置支持的事件码 */
151     set_bit(KEY_L, input_subsys_dev->keybit);
152     set_bit(KEY_S, input_subsys_dev->keybit);
153     set_bit(KEY_ENTER, input_subsys_dev->keybit);
154     set_bit(KEY_LEFTSHIFT, input_subsys_dev->keybit);
155 
156     set_bit(LED_MUTE, input_subsys_dev->ledbit);
157     //set_bit(SND_BELL, input_subsys_dev->sndbit);
158 
159     /* [cgw]: 分配输入设备的open方法，用户操作open(/dev/xxx, ...)时调用 */
160     input_subsys_dev->open = input_subsys_open;
161     /* [cgw]: 分配输入设备的event方法，用户在应用程序write()时 */
162     input_subsys_dev->event = led_event;
163 
164     /* [cgw]: 注册输入设备 */
165     input_register_device(input_subsys_dev);
166 
167     /* [cgw]: 初始化定时器，用于按键消抖 */
168     init_timer(&buttons_timer);
169     buttons_timer.function = buttons_timer_function;
170     add_timer(&buttons_timer);
171 
172     printk("input subsys init!\n");
173     
174     return 0;
175 }
176 
177 static void input_subsys_exit(void)
178 {
179     int i;
180 
181     /* [cgw]: 释放按键IO中断 */
182     for (i = 0; i < 4; i++)
183     {
184         free_irq(pins_desc[i].irq, &pins_desc[i]);
185     }
186 
187     /* [cgw]: 删除定时器 */
188     del_timer(&buttons_timer);
189     /* [cgw]: 注销输入设备 */
190     input_unregister_device(input_subsys_dev);
191     /* [cgw]: 释放输入设备内存空间 */
192     input_free_device(input_subsys_dev);    
193 }
194 
195 module_init(input_subsys_init);
196 
197 module_exit(input_subsys_exit);
198 
199 MODULE_LICENSE("GPL");

input_subsys_test.c

 1 #include <sys/types.h>
 2 #include <sys/stat.h>
 3 #include <fcntl.h>
 4 #include <stdio.h>
 5 #include <poll.h>
 6 #include <signal.h>
 7 #include <sys/types.h>
 8 #include <unistd.h>
 9 #include <fcntl.h>
10 
11 #include <linux/input.h>
12 
13 
14 
15 int fd;
16 
17 void my_signal_fun(int signum)
18 {
19     struct input_event buttons_event, leds_event;
20 
21     /* [cgw]: 异步通知产生时返回的数据 */
22     read(fd, &buttons_event, sizeof(struct input_event));
23 
24     /* [cgw]: 打印事件类型，事件码，事件值 */
25     printf("type: 0x%x code: 0x%x value: 0x%x\n", 
26            buttons_event.type,
27            buttons_event.code,  
28            buttons_event.value);
29 
30     /* [cgw]: 返回的是KEY_L或KEY_S值 */
31     if (buttons_event.code == KEY_L || buttons_event.code == KEY_S) {
32         /* [cgw]: 按键弹起 */ 
33         if (buttons_event.value == 0) {
34 
35             /* [cgw]: 构造一个EV_LED事件 */
36             
37             //leds_event.type = EV_SND;
38             leds_event.type = EV_LED;
39             //leds_event.code = SND_BELL;
40             leds_event.code = LED_MUTE;
41 
42             /* [cgw]: KEY_L和KEY_S控制LED的亮灭 */
43             if (buttons_event.code == KEY_L) {
44                 leds_event.value = 0xAA;
45             } else if (buttons_event.code == KEY_S) {
46                 leds_event.value = 0xEE;    
47             }
48 
49             /* [cgw]: 发送LED控制事件 */
50             write(fd, &leds_event, sizeof(struct input_event));
51             
52             printf("led write!\n");
53         }
54     }
55 }
56 
57 int main(int argc, char **argv)
58 {
59     int Oflags;
60 
61     /* [cgw]: 设置需要处理的信号SIGIO，即输入文件会请求一个SIGIO
62      * 信号，当有新数据到来这个信号会发给filp->f_owner进程
63      */
64     signal(SIGIO, my_signal_fun);
65     
66     fd = open("/dev/event1", O_RDWR | O_NONBLOCK);
67     
68     //printf("fd = 0x%x\n", fd);
69     
70     if (fd < 0)
71     {
72         printf("can‘t open!\n");
73     }
74 
75     /* [cgw]: 根据文件标识符fd，设置能够获得这个文件的进程(owner) 
76      * getpid()获得当前进程ID
77      */
78     fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
79 
80     /* [cgw]: 获得file->f_flags标志 */
81     Oflags = fcntl(fd, F_GETFL); 
82     
83     /* [cgw]: 置位FASYNC使能异步通知 */
84     fcntl(fd, F_SETFL, Oflags | FASYNC);
85 
86     while (1)
87     {
88         /* [cgw]: 休眠 */
89         sleep(1000);
90     }
91     
92     return 0;
93 }

makefile

 1 KERN_DIR = /work/system/linux-2.6.22.6
 2 
 3 all:
 4     make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
 5 
 6 clean:
 7     make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
 8     rm -rf modules.order
 9 
10 obj-m    += input_subsys_drv.o

2. 实验

2.1

安装驱动程序：

insmod input_subsys_drv.ko

1 # insmod input_subsys_drv.ko
2 input: input_subsys_dev as /class/input/input1
3 input subsys open!
4 input subsys init!

 

运行应用程序

./input_subsys_test

 1 # ./input_subsys_test
 2 type: 0x1 code: 0x26 value: 0x1
 3 type: 0x1 code: 0x26 value: 0x0
 4 led event!
 5 value: 0xaa
 6 led write!
 7 type: 0x11 code: 0x7 value: 0xaa
 8 type: 0x1 code: 0x1f value: 0x1
 9 type: 0x1 code: 0x1f value: 0x0
10 led event!
11 value: 0xee
12 led write!
13 type: 0x11 code: 0x7 value: 0xee

3. 现象分析

按一下按键KEY_L，终端输出：

type: 0x1 code: 0x26 value: 0x1  //按键按下
type: 0x1 code: 0x26 value: 0x0  //按键弹起
led event!                       //应用程序操作write, 发送LED控制事件，调用led_event()
value: 0xaa                      //读到的LED亮的命令
led write!                       //返回应用程序继执行
type: 0x11 code: 0x7 value: 0xaa //因为应用程序发送了事件给驱动程序，驱动把这个事件作为一个输入事件（相当于按键输入事件），同样通过异步通知反馈到应用程序

 

 

The end！