Linux学习：输入子系统 input

Posted 2020-10-13 LeeAaron

一、输入子系统

针对输入设备设计：触摸屏、键盘、按键、传感器、鼠标......

 

二、每种设备都属于字符设备驱动，程序的写法步骤也相同

1、实现入口函数 xxx_init() 和卸载函数 xxx_exit()

2、申请设备号 register_chrdev() --- 与内核相关

3、创建设备文件（节点） class_create() 和 device_create() --- 与内核相关

4、硬件初始化

　　GPIO操作 --- 与硬件相关

　　注册中断 --- 与硬件相关

　　初始化等待队列 --- 与内核相关

　　初始化定时器 --- 与内核相关

5、构建 file_operations 结构，实现操作硬件方法 xxx_open/xxx_read... --- 与硬件相关

 

三、引入输入子系统：

1、不需要每个步骤都编写，只需要编写部分代码即可

2、不同类的输入设备，编写驱动的方式是一样的

3、应用程序读取输入设备的数据结构是统一的

 输入设备按照产生的数据的类型进行分类：

1、产生按键数据 --- 每个按键都是一个整数

　　按键、键盘

2、产生绝对数据 --- 每个数据都有最大值和最小值

　　触摸屏、传感器

3、产生相对数据 --- 某个收据是相对另一个数据的

　　鼠标

 

四、输入子系统的框架

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　　应用层：

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　　input handler 层：

　　　　知道如何将数据交给用户，不知道如何从硬件获取数据

　　　　driver/input/evdev.c

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　　input core 层：

　　　　维护两个链表，和上下两层交互

　　　　/driver/input/input.c

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　　input device 层：

　　　　知道如何从硬件获取数据，不知道如何将数据交给用户

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　　硬件：

　　　　触摸屏、键盘、鼠标、按键......

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五、输入子系统的驱动编程方法：

1、构建 input device 对象

2、初始化 input device 对象

3、注册 input device 对象

4、硬件初始化

 

六、描述一个具体的输入设备对象常用的参数：

struct input_dev {
　　const char *name;　　// 设备名称
　　const char *phys;　　　　// 物理路径
　　const char *uniq;　　　　// 设备唯一的识别码
　　struct input_id id;　　　　// 设备id，如果有多个输入设备，可以通过此id找到需要的设备
　　　　__u16 bustype;　　　　// 总线类型
　　　　__u16 vendor;　　　　　　// VID
　　　　__u16 product;　　　　　　// PID
　　　　__u16 version;　　　　　　// 版本号
　　unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];　　// 设备支持的事件类型
　　unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];　　// 此设备具有哪些按键
　　unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];　　　// 此设备具有相对坐标
　　unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];　　// 此设备具有相对坐标
　　... ...
　　struct device dev; //父类
　　struct list_head　　h_list;
　　struct list_head　　node; //节点
};

evbit 是只有 1 个元素的 long 型数组，总共占 32 位，每种类型占一位，存在的就将对应位置 1

unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];

keybit 是含 24 个元素的 long 型数组，总共 768 位，最大支持 768 种按键，每一种按键占一位，存在的就将对应位置 1

unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];

 

七、常用函数

// 上报按键数据

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

// 上报相对坐标

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

// 上报绝对坐标

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

//  同步 （唤醒等待队列  /driver/input/evdev.c -> evdev_event -> wake_up_interruptible(&evdev->wait);）

input_sync(input_key);

 

input_key_drv.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/irq.h>

static struct input_dev *input_key;
static int irqno;

irqreturn_t input_key_handler(int irqno, void *dev_id)
{
    int value;

    printk("---%s---\\n", __FUNCTION__);

    value = gpio_get_value(EXYNOS4_GPX1(1));
//    value = gpio_direction_input(EXYNOS4_GPX1(1));
    printk("---<DRV>--- %d\\n", value);
    input_report_key(input_key, KEY_HOME, !value);
    input_sync(input_key);
    
    return IRQ_HANDLED;
}

static int __init input_key_drv_init(void)
{
    int ret;

    input_key = input_allocate_device();
    if (input_key == NULL)
    {
        printk("input_allocate_device fail!\\n");
        return -ENOMEM;
    }

    input_key->name = "input_key";
    input_key->phys = "abcd";
    input_key->uniq = "efgh";
    input_key->id.bustype = BUS_HOST;
    input_key->id.product = 0x1234;
    input_key->id.vendor = 0x5678;
    input_key->id.version = 0x9ABC;

    input_key->evbit[BIT_WORD(EV_KEY)] |= BIT_MASK(EV_KEY);
    input_key->keybit[BIT_WORD(KEY_HOME)] |= BIT_MASK(KEY_HOME);

    ret = input_register_device(input_key);
    if (ret != 0)
    {
        printk("input_register_device fail!\\n");
        ret = -ENOMEM;
        goto input_free;
    }

    irqno = gpio_to_irq(EXYNOS4_GPX1(1));
    ret = request_irq(irqno, input_key_handler, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, "input_eint9", NULL);
    if (ret < 0)
    {
        printk("request_irq fail!\\n");
        ret = -EBUSY;
        goto input_unregister;
    }
    
    return 0;
    
input_unregister:
    input_unregister_device(input_key);
    
input_free:
    input_free_device(input_key);

    return ret;
}

static void __exit input_key_drv_exit(void)
{
    free_irq(irqno, NULL);
    input_unregister_device(input_key);
    input_free_device(input_key);
}

module_init(input_key_drv_init);
module_exit(input_key_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Aaron Lee");

key_app.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

#include <linux/input.h>

struct input_event key_info;

int main(void)
{
    int fd;
    int ret;

    fd = open("/dev/input/event1", O_RDWR);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(1);
    }

    while (1)
    {
        read(fd, &key_info, sizeof(struct input_event));
        if (key_info.type == EV_KEY)
            if (key_info.code == KEY_HOME)
                printf("---<APP>--- KEY_HOME %s\\n", key_info.value ? "down" : "up");
    }

    close(fd);

    return 0;
}