input子系统详解

Posted 2020-08-27 铅笔

一、初识linux输入子系统

linux输入子系统（linux input subsystem）从上到下由三层实现，分别为：输入子系统事件处理层（EventHandler）、输入子系统核心层（InputCore）和输入子系统设备驱动层。

 

对于输入子系统设备驱动层而言，主要实现对硬件设备的读写访问，中断设置，并把硬件产生的事件转换为核心层定义的规范提交给事件处理层。即将底层的硬件输入转化为统一事件形式，想输入核心（Input Core）汇报。

 

对于核心层而言，为设备驱动层提供了规范和接口。设备驱动层只要关心如何驱动硬件并获得硬件数据（例如按下的按键数据），然后调用核心层提供的接口，核心层会自动把数据提交给事件处理层。承上启下。为驱动层提供输入设备注册与操作接口，如：input_register_device;通知事件处理层对事件进行处理；在/Proc下产生相应的设备信息

 

对于事件处理层而言，则是用户编程的接口（设备节点），并处理驱动层提交的数据处理。和用户空间交互。（Linux中在用户空间将所有的设备都当初文件来处理，由于在一般的驱动程序中都有提供fops接口，以及在/dev下生成相应的设备文件nod，这些操作在输入子系统中由事件处理层完成）

 

对于linux输入子系统的框架结构如下图1所示：

 

由上图所展现的内容就是linux输入子系统的分层结构。

 

/dev/input目录下显示的是已经注册在内核中的设备编程接口，用户通过open这些设备文件来打开不同的输入设备进行硬件操作。

 

事件处理层为不同硬件类型提供了用户访问及处理接口。例如当我们打开设备/dev/input/mice时，会调用到事件处理层的Mouse Handler来处理输入事件，这也使得设备驱动层无需关心设备文件的操作，因为Mouse Handler已经有了对应事件处理的方法。

 

输入子系统由内核代码drivers/input/input.c构成，它的存在屏蔽了用户到设备驱动的交互细节，为设备驱动层和事件处理层提供了相互通信的统一界面。

由上图可知输入子系统核心层提供的支持以及如何上报事件到input event drivers。

作为输入设备的驱动开发者，需要做以下几步：

　　在驱动加载模块中，设置你的input设备支持的事件类型，类型参见表1设置

    注册中断处理函数，例如键盘设备需要编写按键的抬起、放下，触摸屏设备需要编写按下、抬起、绝对移动，鼠标设备需要编写单击、抬起、相对移动，并且需要在必要的时候提交硬件数据（键值/坐标/状态等等）

      将输入设备注册到输入子系统中

 

 

表1  Linux输入子系统支持的数据类型

EV_SYN     0x00    同步事件 EV_KEY     0x01    按键事件 EV_REL     0x02    相对坐标(如：鼠标移动，报告相对最后一次位置的偏移) EV_ABS     0x03    绝对坐标(如：触摸屏或操作杆，报告绝对的坐标位置) EV_MSC     0x04    其它 EV_SW      0x05    开关 EV_LED     0x11    按键/设备灯 EV_SND     0x12    声音/警报 EV_REP     0x14    重复 EV_FF      0x15    力反馈 EV_PWR    0x16    电源 EV_FF_STATUS    0x17   力反馈状态 EV_MAX    0x1f    事件类型最大个数和提供位掩码支持

由表1可知，设备所能表示的事件种类，一个设备可以选择一个或多个事件类型上报给输入子系统。

 

Linux输入子系统提供了设备驱动层上报输入事件的函数，在include/linux/input.h中：

voidinput_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value);      //上报按键事件

voidinput_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value);       //上报相对坐标事件

voidinput_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value);       //上报绝对坐标事件

……

当提交输入设备产生的输入事件之后，需要调用下面的函数来通知输入子系统，以处理设备产生的完整事件：

void input_sync(struct input_dev *dev);  

 

 设备描述：

input_dev结构

 实现设备驱动核心工作是：向系统报告按键、触摸屏等输入事件（event，通过input_event结构描述），不再需要关心文件操作接口。驱动报告事件经过inputCore和Eventhandler到达用户空间。

 

注册输入设备函数：

int input_register_device(struct input_dev *dev)

 

注销输入设备函数：

void input_unregister_device(struct input_dev *dev)

 

驱动实现——初始化(事件支持)：

set_bit()告诉input输入子系统支持哪些事件，哪些按键。例如：

 

set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit)  (其中button_dev是struct input_dev类型)

struct input_dev中有两个成员为：

evbit:

事件类型（包括

EV_RST,EV_REL,EV_MSC,EV_KEY,EV_ABS,EV_REP等）

keybit:

按键类型（当事件类型为EV_KEY时包括

BTN_LEFT,BTN_0,BTN_1,BTN_MIDDLE等）

驱动实现——报告事件：

用于报告EV_KEY,EV_REL,EV_ABS事件的函数分别为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)

 

驱动实现——报告结束：

input_sync()同步用于告诉input core子系统报告结束。

 

实例：触摸屏设备驱动中，一次点击的整个报告过程如下：

input_reprot_abs(input_dev,ABS_X,x);   //x坐标

input_reprot_abs(input_dev,ABS_Y,y);   // y坐标

input_reprot_abs(input_dev,ABS_PRESSURE,1);

input_sync(input_dev);//同步结束

 

 

实例分析（按键中断程序）：

//按键初始化

static int __init button_init(void)

{//申请中断

if(request_irq(BUTTON_IRQ,button_interrupt,0,”button”,NUll))

      return –EBUSY;

set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit); //支持EV_KEY事件

 

set_bit(BTN_0,button_dev.keybit); //支持设备两个键

 

set_bit(BTN_1,button_dev.keybit); //

 

input_register_device(&button_dev);//注册input设备

}

/*在按键中断中报告事件*/

Static void button_interrupt(int irq,void *dummy,struct pt_regs *fp)

{

input_report_key(&button_dev,BTN_0,inb(BUTTON_PORT0));//读取寄存器BUTTON_PORT0的值

input_report_key(&button_dev,BTN_1,inb(BUTTON_PORT1));

input_sync(&button_dev);

}

总结：input子系统仍然是字符设备驱动程序，但是代码量减少很多，input子系统只需要完成两个工作：初始化和事件报告（这里在linux中是通过中断来实现的）。读者不妨用sourceinsignt 输入input_init去搜关于输入子系统的实现

 

 

http://blog.csdn.net/ielife/article/details/7798952

http://www.cnblogs.com/deng-tao/p/6094049.html

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