Linux输入子系统详解

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导读	linux 输入子系统由驱动层、输入子系统核心、事件处理层三部分组成。一个输入事件，如鼠标移动、键盘按下等通过 Driver->Inputcore->Event handler->userspace 的顺序到达用户控件的应用程序。

Linux 输入子系统详解

驱动层

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。

输入子系统核心层

它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。

事件处理层

主要是和用户空间交互（Linux 中在用户空间将所有的设备都当作文件来处理，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）。

设备描述

input_dev 结构是实现设备驱动核心工作：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：
1)evbit 事件类型（包括 EV_RST,EV_REL,EV_MSC,EV_KEY,EV_ABS,EV_REP 等）。
2)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，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）。

实例

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/hardware.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/input.h>

struct input_dev *button_dev;
struct button_irq_desc {
    int irq;
    int pin;
    int pin_setting;
    int number;
    char *name;
};

/* 定义一个结构体数组 */
static struct button_irq_desc button_irqs [] = {{IRQ_EINT8 , S3C2410_GPG0 , S3C2410_GPG0_EINT8 , 0, "KEY0"},
    {IRQ_EINT11, S3C2410_GPG3 , S3C2410_GPG3_EINT11 , 1, "KEY1"},
    {IRQ_EINT13, S3C2410_GPG5 , S3C2410_GPG5_EINT13 , 2, "KEY2"},
    {IRQ_EINT14, S3C2410_GPG6 , S3C2410_GPG6_EINT14 , 3, "KEY3"},
    {IRQ_EINT15, S3C2410_GPG7 , S3C2410_GPG7_EINT15 , 4, "KEY4"},
    {IRQ_EINT19, S3C2410_GPG11, S3C2410_GPG11_EINT19, 5, "KEY5"},
};

static int key_values = 0;
static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq, void *dev_id)
{struct button_irq_desc *button_irqs = (struct button_irq_desc *)dev_id;
    int down;
    udelay(0);
/* 获取按键值 */
down = !s3c2410_gpio_getpin(button_irqs->pin); //down: 1(按下)，0（弹起）if (!down) {
    /* 报告事件 */
    key_values = button_irqs->number;
    //printk("====>rising key_values=%d\n",key_values);
    if(key_values==0)
        input_report_key(button_dev, KEY_1, 0);
    if(key_values==1)
        input_report_key(button_dev, KEY_2, 0);
    if(key_values==2)
        input_report_key(button_dev, KEY_3, 0);
    if(key_values==3)
        input_report_key(button_dev, KEY_4, 0);
    if(key_values==4)
        input_report_key(button_dev, KEY_5, 0);
    if(key_values==5)
        input_report_key(button_dev, KEY_6, 0);
    /* 报告结束 */
    input_sync(button_dev);
    }
else {
    key_values = button_irqs->number;
    //printk("====>falling key_values=%d\n",key_values);
    if(key_values==0)
        input_report_key(button_dev, KEY_1, 1);
    if(key_values==1)
        input_report_key(button_dev, KEY_2, 1);
    if(key_values==2)
        input_report_key(button_dev, KEY_3, 1);
    if(key_values==3)
        input_report_key(button_dev, KEY_4, 1);
    if(key_values==4)
        input_report_key(button_dev, KEY_5, 1);
    if(key_values==5)
        input_report_key(button_dev, KEY_6, 1);
    input_sync(button_dev);
    }
    return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}
static int s3c24xx_request_irq(void)
{
    int i;
    int err = 0;
    for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++) {if (button_irqs[i].irq < 0) {continue;}
        /* IRQ_TYPE_EDGE_FALLING,IRQ_TYPE_EDGE_RISING,IRQ_TYPE_EDGE_BOTH */
        err = request_irq(button_irqs[i].irq, buttons_interrupt, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH,
        button_irqs[i].name, (void *)&button_irqs[i]);
        if (err)
            break;
    }
    /* 错误处理 */
    if (err) {
        i--;
        for (; i >= 0; i--) {if (button_irqs[i].irq < 0) {continue;}
            disable_irq(button_irqs[i].irq);
          free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);
        }
        return -EBUSY;
    }
    return 0;
}
static int __init dev_init(void)
{
    /*request irq*/
    s3c24xx_request_irq();
    /* Initialise input stuff */
    button_dev = input_allocate_device();
    if (!button_dev) {printk(KERN_ERR "Unable to allocate the input device !!\n");
        return -ENOMEM;
    }
    button_dev->name = "s3c2440_button";
    button_dev->id.bustype = BUS_RS232;
    button_dev->id.vendor = 0xDEAD;
    button_dev->id.product = 0xBEEF;
    button_dev->id.version = 0x0100;

    button_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT(EV_SYN);
    //set_bit(EV_KEY, button_dev->evbit)// 支持 EV_KEY 事件
    /* 设置支持哪些按键 */
    set_bit(KEY_1, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_2, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_3, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_4, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_5, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_6, button_dev->keybit);
    //printk("KEY_RESERVED=%d ,KEY_1=%d",KEY_RESERVED,KEY_1);
    input_register_device(button_dev); // 注册 input 设备

    printk ("initialized\n");

    return 0;
}

static void __exit dev_exit(void)
{
    int i;

    for (i = 0; i < sizeof(button_irqs)/sizeof(button_irqs[0]); i++) {if (button_irqs[i].irq < 0) {continue;}
        free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);
    }

    input_unregister_device(button_dev);
}

module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("David Xie");