Linux Input子系统(上) 概述

本文发布时间: 2019-Mar-22
输入设备总类繁杂,包括按键,键盘,触摸屏,鼠标,摇杆等等,它们本身都是字符设备,不过内核为了能将这些设备的共性抽象出来,简化驱动的开发,建立了一个Input子系统。Input子系统分为三层,从下至上分别是输入设备驱动层,输入核心层以及输入事件驱动层。这三层中的输入核心层和输入事件驱动层都是内核已经完成了的,因此需要我们完成的只有输入设备驱动层。考虑输入设备主要的工作过程都是 动作产生(按键,触屏……)-->产生中断-->读取数值(键值,坐标……)-->将数值传递给应用程序。最后一个步骤就属于事件的处理,对于同一类设备,他们的处理方式都是相同的,因此内核已在事件驱动层为我们做好了,不需我们操心,而产生中断-->读取数值是因设备而异的,需要我们根据具体的设备来编写驱动。一个大致的工作流程就是,input device向上层报告-->input core接收报告,并根据在注册input device时建立好的连接选择哪一类handler来处理事件-->通过handler将数据存放在相应的dev(evdev,mousedev…)实例的缓冲区中,等待应用程序来读取。当然,有时候也需要从应用层向设备层逆向传递,比如控制一些和设备相关的LED,蜂鸣器等。设备驱动层,输入核心层和事件处理层之间的关系可以用下图来阐释: 下面来看看Input子系统的关键数据结构struct input_dev {const char *name;const char *phys;const char *uniq;struct input_id id;//与input_handler匹配用的id,包括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)]; //按键事件支持的子事件类型unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; //相对坐标事件支持的子事件类型unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; //绝对坐标事件支持的子事件类型unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)]; unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)]; unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)]; unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];unsigned int keycodemax;unsigned int keycodesize;void *keycode;int (*setkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int keycode);int (*getkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int *keycode);struct ff_device *ff;unsigned int repeat_key; //最近一次的按键值struct timer_list timer;int sync;int abs[ABS_MAX + 1];int rep[REP_MAX + 1];unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];//反应设备当前的按键状态unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];//反应设备当前的led状态unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];//反应设备当前的声音输入状态unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; //反应设备当前的开关状态int absmax[ABS_MAX + 1];//来自绝对坐标事件的最大键值int absmin[ABS_MAX + 1];//来自绝对坐标事件的最小键值int absfuzz[ABS_MAX + 1];int absflat[ABS_MAX + 1];int (*open)(struct input_dev *dev); //第一次打开设备时调用,初始化设备用void (*close)(struct input_dev *dev);//最后一个应用程序释放设备时用,关闭设备int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);/*用于处理传递给设备的事件,如LED事件和声音事件*/int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);struct input_handle *grab;//当前占有该设备的input_handlespinlock_t event_lock;struct mutex mutex;unsigned int users;//打开该设备的用户数量(input handlers)int going_away;struct device dev;struct list_headh_list;//该链表头用于链接此设备所关联的input_handlestruct list_headnode; //用于将此设备链接到input_dev_list};struct input_handler {void *private;/*event用于处理事件*/void (*event)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value);/*connect用于建立handler和device的联系*/int (*connect)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id);/*disconnect用于解除handler和device的联系*/void (*disconnect)(struct input_handle *handle);void (*start)(struct input_handle *handle);const struct file_operations *fops;//handler的一些处理函数int minor;//次设备号const char *name;const struct input_device_id *id_table;//用于和device匹配const struct input_device_id *blacklist;//匹配黑名单struct list_headh_list;//用于链接和此handler相关的handlestruct list_headnode; //用于将该handler链入input_handler_list};struct input_handle {void *private;int open;//记录设备的打开次数(有多少个应用程序访问设备)const char *name;struct input_dev *dev;//指向所属的devicestruct input_handler *handler;//指向所属的handlerstruct list_headd_node;//用于链入所属device的handle链表struct list_headh_node;//用于链入所属handler的handle链表};我们可以看到,input_device和input_handler中都有一个h_list,而input_handle拥有指向input_dev和input_handler的指针,也就是说input_handle是用来关联input_dev和input_handler的,那么为什么一个input_device和input_handler中拥有的是h_list而不是一个handle呢?因为一个device可能对应多个handler,而一个handler也不能只处理一个device,比如说一个鼠标,它可以对应even handler,也可以对应mouse handler,因此当其注册时与系统中的handler进行匹配,就有可能产生两个实例,一个是evdev,另一个是mousedev,而任何一个实例中都只有一个handle。至于以何种方式来传递事件,就由用户程序打开哪个实例来决定。后面一个情况很容易理解,一个事件驱动不能只为一个甚至一种设备服务,系统中可能有多种设备都能使用这类handler,比如event handler就可以匹配所有的设备。在input子系统中,有8种事件驱动,每种事件驱动最多可以对应32个设备,因此dev实例总数最多可以达到256个。下一节将以even handler为例介绍设备注册以及打开的过程。阅读下一篇:http:///os/html/201207/2709.html摘自:http://blog.csdn.net/vanbreaker


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