input子系统3

更新时间：2024-01-29 04:46:01 阅读量：教育文库文档下载

说明：文章内容仅供预览，部分内容可能不全。下载后的文档，内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的，是否完整无缺。

最近在研究android的sensor driver，主要是E-compass，其中用到了Linux input子系统.在网上也看了很多这方面的资料，感觉还是这篇分析的比较细致透彻，因此转载一下以便自己学习，同时和大家分享！

（这篇博客主要是以键盘驱动为例的，不过讲解的是Linux Input Subsystem，可以仔细的研究一下！）

键盘驱动将水利模型检测到的所有按键都上报给了input子系统。Input子系统是所有I/O设备驱动的中间层，为上层提供了一个同一的界面。例如，在终端系统中，我们不需要往管有多少个键盘，多少个鼠标。它只要从input子系统中往取对应的事件(按键，鼠标移位等)就可以了。

二：使用input device的例子

下面的代码是基于linux kernel 2.6.25.分析的代码主要位于kernel2.6.25/drivers/input下面.

在内核自带的文档Documentation/input/input-programming.txt中。有一个使用input子系统的例子，并附带相应的说明。以此为例分析如下： static int __init button_init(void)

{

if (request_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt, 0, \

printk(KERN_ERR \

return -EBUSY;

}

button_dev.evbit[0] = BIT(EV_KEY);

button_dev.keybit[LONG(BTN_0)] = BIT(BTN_0);

input_register_device(&button_dev);

}

这个示例module代码还是比较简单，在初始化函数里注册了一个中断处理例程。然后注册了一个input device.在中断处理程序里，将接收到的按键上报给input子系统。文档的作者在之后的分析里又对这个module作了模型公司优化。主要是在注册中断处理的时序上。在修改过后的代码里，为input device定义了open函数，在open的时候再往注册中断处理例程。具体的信息请自行参考这篇文档。在资料缺乏的情况下，kernel自带的文档就是剖析kernel相关知识的最好资料.文档的作者还分析了几个api函数。列举如下：

1): set_bit(EV_KEY, button_dev.evbit);

set_bit(BTN_0, button_dev.keybit);

分别用来设置设备所产生的事件以及上报的按键值。Struct iput_dev中有两个成员，一个是evbit.一个是keybit.分别用表示设备所支持的事件和按键类型。

4): input_sync()

用来告诉上层，本次的事件已经完成了.

5): NBITS(x) - returns the length of a bitfield array in longs for x bits

LONG(x) - returns the index in the array in longs for bit x

BIT(x) - returns the index in a long for bit x

这几个宏在input子系统中经常用到。上面的英文解释已经很清楚了。

三：input设备注册分析

Input设备注册的接口为：input_register_device()。代码如下：

int input_register_device(struct input_dev *dev)

{

static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);

struct input_handler *handler;

const char *path;

int error;

_ 科普模型_set_bit(EV_SYN, dev->evbit);

init_timer(&dev->timer);

if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {

dev->timer.data = (long) dev;

dev->timer.function = input_repeat_key;

dev->rep[REP_DELAY] = 250;

dev->rep[REP_PERIOD] = 33;

}

Input_device的evbit表示该设备所支持的事件。在这里将其EV_SYN置位，即所有设备都支持这个事件.假如 dev->rep[REP_DELAY]和dev->rep[REP_PERIOD]没有设值，则将其赋默认值。这主要是处理重复按键的.（这个地方还没有仔细研究过，有点疑问）

if (!dev->getkeycode)

dev->getkeycode = input_default_getkeycode;

if (!dev->setkeycode)

dev->setkeycode = input_default_setkeycode;

snprintf(dev->dev.bus_id, sizeof(dev->dev.bus_id),

error = device_add(&dev->dev);

if (error)

return error;

path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);

printk(KERN_INFO \

dev->name ? dev->name : \

kfree(path);

error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);

if (error) {

device_del(&dev->dev);

return error;

}

假如input device没有定义getkeycode和setkeycode.则将其赋默认值。然后调用device_add()将input_dev中封装的device注册到sysfs。

list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);

list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)

input_attach_handler(dev, handler);

input_wakeup_procfs_readers();

mutex_unlock(&input_mutex);

return 0;

}

这里就是重点了。将input device 挂到input_dev_list链表上.然后，对每一个挂在input_handler_list的handler调用 input_attach_handler().这里的情况比如设备模型中的device和driver的匹配。所有的input device都挂在input_dev_list链上。所有的handle都挂在input_handler_list上。

看一下这个匹配的具体过程。匹配是在input_attach_handler()中完成的。代码如下：

static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)

{

const struct input_device_id *id;

int error;

if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev))

return -ENODEV;

id = input_match_device(handler->id_table, dev);

if (!id)

return -ENODEV;

error = handler->connect(handler, dev, id);

if (error && error != -ENODEV)

printk(KERN_ERR

handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);

return error;

}

假如handle的blacklist被赋值。要先匹配blacklist中的数据跟dev->id的数据是否匹配。匹配成功过后再来匹配handle->id和dev->id中的数据。假如匹配成功，则调用handler->connect().

来看一下具体的数据匹配过程，这是在input_match_device()中完成的。代码如下：

static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id, struct input_dev *dev)

{

int i;

for (; id->flags || id->driver_info; id++) {

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)

if (id->bustype != dev->id.bustype)

continue;

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR)

if (id->vendor != dev->id.vendor)

continue;

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT) if (id->product != dev->id.product) continue;

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION) if (id->version != dev->id.version) continue;

MATCH_BIT(evbit, EV_MAX); MATCH_BIT(,, KEY_MAX); MATCH_BIT(relbit, REL_MAX); MATCH_BIT(abit, ABS_MAX); MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX); MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX); MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX); MATCH_BIT(ffbit, FF_MAX); MATCH_BIT(swbit, SW_MAX); return id; }

return NULL; }

MATCH_BIT宏的定义如下： #define MATCH_BIT(bit, max) \\

for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) \\

if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) \\

break; \\

if (i != BITS_TO_LONGS(max)) \\

continue;

由此看到。在id->flags中定义了要匹配的项。定义INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS。则是要比较input device和input handler的总线类型。 INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR，INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT，INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION 分别要求设备厂商。设备号和设备版本.

假如id->flags定义的类型匹配成功。或者是id->flags没有定义，就会进进到MATCH_BIT的匹配项了.从 MATCH_BIT宏的定义可以看出。只有当iput device和input handler的id成员在evbit, keybit,… swbit项相同才会匹配成功。而且匹配的顺序是从evbit, keybit到swbit.只要有一项不同，就会循环到id中的下一项进行比较.

简而言之,注册input device的过程就是为input device设置默认值（初始化），并将其挂到input_dev_list链表中.然后与挂载在input_handler_list中的 handler相匹配。假如匹配成功，就会调用handler的connect函数.

四:handler注册分析

Handler注册的接口如下所示:

int input_register_handler(struct input_handler *handler)

{

struct input_dev *dev;

int retval;

retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);

if (retval)

return retval;

INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);

水利模型 if (handler->fops != NULL) {

if (input_table[handler->minor >> 5]) {

retval = -EBUSY;

goto out;

}

input_table[handler->minor >> 5] = handler;

}

list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);

list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)

input_attach_handler(dev, handler);

input_wakeup_procfs_readers();

out:

mutex_unlock(&input_mutex);

return retval;

}

handler->minor表示对应input设备节点的次设备号.以handler->minor右移五位做为索引值插进到input_table[ ]中..之后再来分析input_talbe[ ]的作用.

然后将handler挂到input_handler_list中.然后将其与挂在input_dev_list中的input device匹配.这个过程和input device的注册有相似的地方.都是注册到各自的链表,.然后与另外一条链表的对象相匹配.

五:handle的注册

int input_register_handle(struct input_handle *handle)

{

struct input_handler *handler = handle->handler;

struct input_dev *dev = handle->dev;

int error;

error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);

if (error)

return error;

list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);

mutex_unlock(&dev->mutex);

synchronize_rcu();

list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list);

if (handler->start)

handler->start(handle);

return 0;

}

在这个函数里所做的处理实在很简单.将handle挂到所对应input device的h_list链表上. 再将handle挂到对应的handler的h_list链表上.假如handler定义了start函数,将调用之.

到这里,我们已经看到了input device, handler和handle是怎么关联起来的了.以图的方式总结如下：

但这个图上显示：在Handler->event中调用input_register_handle()，但是我在code里面看到

建议在connect中调用input_register_handle()，这里也是有点疑问的。

六:event事件的处理

在开始的时候曾以linux kernel文档中自带的代码作分析.提出了几个事件上报的API. 这些API实在都是input_event()的封装.代码如下:

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

{

unsigned long flags;

//判定设备是否支持这类事件

if (is_event_supported(type, dev->evbit, EV_MAX)) {

spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags) 水利模型;

//利用键盘输进来调整随机数产生器

add_input_randomness(type, code, value);

input_handle_event(dev, type, code, value);

spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);

}

首先,先判定设备产生的这个事件是否正当.假如正当,流程转进到input_handle_event()中.

代码如下:

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

{

int disposition = INPUT_IGNORE_EVENT;

switch (type) {

case EV_SYN:

switch (code) {

case SYN_CONFIG:

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL; break;

case 智能模型 SYN_REPORT: if (!dev->sync) { de 水利模型v->sync = 1; disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS; } break; } break; case EV_KEY:

//判定按键值是否被支持

if (is_event_supported(code, dev->keybit, KEY_MAX) && !!test_bit(code, dev->key) != value) { if (value != 2) {

__change_bit(code, dev->key); if (value)

input_start_autorepeat(dev, code); }

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS; } break;

case EV_SW:

if (is_event_supported(code, dev->swbit, SW_MAX) && !!test_bit(code, dev->sw) != value) { __change_bit(code, dev->sw);

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS; } break; case EV_ABS:

if (is_event_supported(code, dev->abit, ABS_MAX)) { value = input_defuzz_abs_event(value, dev->abs[code], dev->absfuzz[code]); if (dev->abs[code] != value) { dev->abs[code] = value;

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS; } } break; case EV_REL:

if (is_event_supported(code, dev->relbit, REL_MAX) && value) disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS; break; case EV_MSC:

if (is_event_supported(code, dev->mscbit, MSC_MAX)) disposition = INPUT_PASS_TO_ALL; break; case EV_LED:

if (is_event_supported(code, dev->ledbit, LED_MAX) && !!test_bit(code, dev->led) != value) { __change_bit(code, dev->led); disposition = INPUT_PASS_TO_ALL; } break; case EV_SND:

if (is_event_supported(code, dev->sndbit, SND_MAX)) { if (!!test_bit(code, dev->snd) != !!value) __change_bit(code, dev->snd); disposition = INPUT_PASS_TO_ALL; } break; case EV_REP:

if (code <= REP_MAX && value >= 0 && dev->rep[code] != value) { dev->rep[code] = value;

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL; }

break;

case EV_FF:

if (value >= 0)

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

break;

case EV_PWR:

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

break;

}

if (type != EV_SYN)

dev->sync = 0;

if ((disposition & INPUT_PASS_TO_DEVICE) && dev->event)

dev->event(dev, type, code, value);

if (disposition & INPUT_PASS_TO_HANDLERS)

input_pass_event (dev, type, code, value);

}

在这里, 忽略掉具体事件的处理. 到最后,假如该事件需要input device来完成的,就会将disposition设置成INPUT_PASS_TO_DEVICE.假如需要handler来完成的,就将 dispostion设为INPUT_PASS_TO_HANDLERS.假如需要两者都参与,将disposition设置为 INPUT_PASS_TO_ALL.

需要输进设备参与的,回调设备的event函数.假如需要handler参与的.调用input_pass_event().代码如下:

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

{

struct input_handle *handle;

rcu_read_lock();

handle = rcu_dereference(dev->grab);

if (handle)

handle->handler->event(handle, type, code, value);

else

list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node)

if (handle->open)

handle->handler->event(handle,

type, code, value);

rcu_read_unlock();

}

假如input device被强制指定了handler,则调用该handler的event函数.

结合handle注册的分析.我们知道.会将handle挂到input device的h_list链表上.

假如没有为input device强制指定handler.就会遍历input device->h_list上的handle成员.假如该handle被打开,则调用与输进设备对应的handler的event()函数.留意,只有在handle被打开的情况下才会接收到事件.

另外,输进设备的handler强制设置一般是用带EVIOCGRAB标志的ioctl来完成的.如下是发图的方示总结evnet的处理过程：

到此，已经分析了input device,handler和handle的注册过程以及事件的上报和处理.下面以evdev为实例做分析.来贯串理解一下整个过程.

七:evdev概述

Evdev对应的设备节点一般位于/dev/input/event0 ~ /dev/input/event4.理论上可以对应32个设备节点.分别代表被handler匹配的32个input device.

可以用cat /dev/input/event0.然后移动鼠标或者键盘按键就会有数据输出(两者之间只能选一.由于一个设备文件只能关能一个输进设备).还可以往这个文件里写数据,使其产生特定的事件.这个过程之后再具体分析.

为了分析这一过程,必须从input子系统的初始化说起.

八:input子系统的初始化

Input子系统的初始化函数为input_init().代码如下:

static int __init input_init(void)

{

int err;

err = class_register(&input_class);

if (err) {

printk(KERN_ERR \

return err;

}

err = input_proc 智能模型_init();

if (err)

goto fail1;

err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, \

if (err) {

printk(KERN_ERR \

goto fail2;

}

return 0;

fail2: input_proc_exit();

fail1: class_unregister(&input_class);

return err;

}

在这个初始化函数里,先注册了一个名为”input”的类.所有input device都属于这个类.在sysfs中表现就是．所有input device所代表的目录都位于/dev/class/input下面.

然后调用input_proc_init()在/proc下面建立相关的交互文件.

最后调用register_chrdev()注册了主设备号为INPUT_MAJOR(13).次设备号为0~255的字符设备.它的操纵指针为input_fops.

这里可以看到.所有主设备号13的字符设备的操纵终极都会转进到input_fops中.在前面分析的/dev/input/event0~/dev/input/event4的主设备号为13.操纵也不例外的落在了input_fops中.

Input_fops定义如下:

static const struct file_operations input_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.open = input_open_file,

};

打开文件所对应的操纵函数为input_open_file.代码如下示:

锅炉模型 static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)

{

struct input_handler *handler = input_table[iminor(inode) >> 5];

const struct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;

int err;

if (!handler || !(new_fops = fops_get(handler->fops)))

return -ENODEV;

iminor(inode)为打开文件所对应的次设备号.input_table是一个struct input_handler全局数组.先将设备结点的次设备号右移5位做为索引值到input_table中取对应项.这里可以看到.一个handler代表1<<5个设备节点(由于在input_table中取值是以次备号右移5位为索引的.即低5位相同的次备号对应的是同一个索引).终于看到了input_talbe大显身手的地方了.input_talbe[ ]中取值和input_talbe[ ]的赋值,这两个过程是相对应的.

在input_table中找到对应的handler之后,就会检验这个handler是否存,是否带有fops文件操纵集.假如没有.则返回一个设备不存在的错误.

if (!new_fops->open) {

fops_put(new_fops);

return -ENODEV;

}

old_fops = file->f_op;

file->f_op = new_fops;

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;

}

然后将handler中的fops替换掉当前file的fops.假如handler的fops中有open()函数,则

调用它.(假如以evdev为例的话，这里的open()函数应该就是evdev_open()函数)

九:evdev的初始化

Evdev的模块初始化函数为evdev_init().代码如下:

static int __init evdev_init(void)

{

return input_register_handler(&evdev_handler);

}

它调用了input_register_handler注册了一个handler.

留意到,在这里evdev_handler中定义的minor为EVDEV_MINOR_BASE(64).也就是说evdev_handler所表示的设备文件范围为(13,64)~(13,64+32).

从之前的分析知道.匹配成功的关键在于handler中的blacklist和id_talbe. Evdev_handler的id_table定义如下:

static const struct input_device_id evdev_ids[] = {

{ .driver_info = 1 },

{ },

};

它没有定义flags.也没有定义匹配属性值.这个handler是匹配所有input device的.匹配成功之后会调用handler->connect函数.

在Evdev_handler中,该成员函数如下所示:

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

{

struct evdev *evdev;

int minor;

int error;

for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)

if (!evdev_table[minor])

break;

if (minor == EVDEV_MINORS) {

printk(KERN_ERR \

return -ENFILE;

}

EVDEV_MINORS定义为32.表示evdev_handler所表示的32个设备文件.evdev_talbe是一个struct evdev类型的数组.struct evdev是模块使用的封装结构.在接下来的代码中可以看到这个结构的使用.

这一段代码的在evdev_talbe找到为空的那一项.minor就是数组中第一项为空的序号.

evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);

if (!evdev)

return -ENOMEM;

INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);

spin_lock_init(&evdev->client_lock);

mutex_init(&evdev->mutex);

init_waitqueue_head(&evdev->wait);

snprintf(evdev->name, sizeof(evdev->name), \

evdev->exist = 1;

evdev->minor = minor;

evdev->handle.dev = input_get_device(dev);

evdev->handle.name = evdev->name;

evdev->handle.handler = handler;

evdev->handle.private = evdev;

接下来,分配了一个evdev结构,并对这个结构进行初始化.这个结构封装了一个handle结构,这结构与之前所讨论的handler是不相同的.留意有一个字母的差别哦.可以把handle看成是handler和input device的信息集合体.在这个结构里集合了匹配成功的handler和input device

strlcpy(evdev->dev.bus_id, evdev->name, sizeof(evdev->dev.bus_id));

evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor);

evdev->dev.class = &input_class;

evdev->dev.parent = &dev->dev;

evdev->dev.release = evdev_free;

device_initialize(&evdev->dev);

在这段代码里主要完成evdev封装的device的初始化.留意在这里,使它所属的类指向input_class.这样在/sysfs中创建的设备目录就会在/sys/class/input/下面显示.

error = input_register_handle(&evdev->handle);

if (error)

goto err_free_evdev;

error = evdev_install_chrdev(evdev);

if (error)