之前我們做的按鍵驅動程式都是應用程式主動open設備/dev/buttons而現實情況不能來打開這個設備甚至不知道這個設備的存在。解決方案：變成通用的驅動程式。接下來我們引入的輸入子系統可以完成該任務。 1.輸入子系統的簡介 1.1 引入輸入子系統的好處：（1）統一了物理形態各異的相似的輸入設備 ...

之前我們做的按鍵驅動程式都是應用程式主動open設備/dev/buttons而現實情況不能來打開這個設備甚至不知道這個設備的存在。

解決方案：變成通用的驅動程式。接下來我們引入的輸入子系統可以完成該任務。

1.輸入子系統的簡介

1.1 引入輸入子系統的好處：

（1）統一了物理形態各異的相似的輸入設備的處理功能。例如，各種滑鼠，不論PS/2、USB、還是藍牙，都被同樣處理。

（2）提供了用於分發輸入報告給用戶應用程式的簡單的事件（event）介面。你的驅動不必創建、管理/dev節點以及相關的訪問方法。因此它能夠很方便的調用輸入API以發送滑鼠移動、鍵盤按鍵，或觸摸事件給用戶空間。X windows這樣的應用程式能夠無縫地運行於輸入子系統提供的event介面之上。

（3）抽取出了輸入驅動的通用部分，簡化了驅動，並提供了一致性。例如，輸入子系統提供了一個底層驅動（成為serio）的集合，支持對串口和鍵盤控制器等硬體輸入的訪問。

1.2 分析輸入子系統實現的原理

　　linux系統將輸入子系統分為三層結構，主要是input driver、input core、Input handler。在網上搜刮到的兩幅經典的圖片，有助於我們理解輸入子系統。

2 代碼分析

（1）/drivers/input/input.c
input_init > err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops)//註冊一個input_fops結構體

　　static const struct file_operations input_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = input_open_file,
　　};//結構體內只有一個open函數

（2）怎麼去讀取按鍵？

　　上述的file_operations結構體內沒有read函數，我們需進一步探究。

　　input_open_file
     　　struct input_handler *handler = input_table[iminor(inode) >> 5]
   　　new_fops = fops_get(handler->fops)                    //這個就是我們實際使用的file_operations結構體
   　　err = new_fops->open(inode, file)

　　input_table這個數組由誰去構造？

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

（3）註冊函數input_register_device和input_register_handler，向input.c註冊

　　input_register_device
   　　list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list)    //放入鏈表
   　　list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)//對於每一個input_handler,都調用input_attach_handler
       　　input_attach_handler(dev, handler)//根據input_handler的id_table判斷是否支持這個input_dev

　　input_register_handler
　　    input_table[handler->minor >> 5] = handler   //放入數組
    　　list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list) //放入鏈表
    　　list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)//對於每一個input_dev,都調用input_attach_handler
       　　input_attach_handler(dev, handler)//根據input_handler的id_table判斷是否支持這個input_dev

　　input_attach_handler

　　　id = input_match_device(handler->id_table, dev);//如果dev和id匹配，則調用connect函數建立連接
　　error = handler->connect(handler, dev, id);

（4）怎麼建立連接？怎麼讀按鍵？

以evdev.c為例

　　evdev_connect

　　　　 evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);//分配一個結構體input_handle結構體

   　　　　evdev->handle.dev = dev;
   　　　　evdev->handle.name = evdev->name;
   　　　　evdev->handle.handler = handler;
   　　　　evdev->handle.private = evdev;//設置input_handle結構體handle的值

　　　　　　error = input_register_handle(&evdev->handle);//註冊handle結構體
　　　　 input_handler->h_list = &input_handle

　　　　　　　input_dev -> h_list = &input_handle

　　evdev_read
   　　//無數據且非阻塞方式打開，則立刻返回
   　　if (client->head == client->tail && evdev->exist && (file->f_flags & O_NONBLOCK))
                   return -EAGAIN;
   　　wait_event_interruptible//休眠

誰來喚醒他？
　　evdev_event
   　　wake_up_interruptible(&evdev->wait)

那evdev_event誰來調用？
　　gpio_keys_isr
   　　input_event(input, type, button->code, !!state)
   　　input_sync(input)

input_event
   struct input_handle *handle
   list_for_each_entry(handle, &dev->h_list, d_node)
           if (handle->open)
               handle->handler->event(handle, type, code, value)//調用evdev_event

3.寫代碼

3.1 代碼框架

我們只需要完成input_dev那部分，其他的內核已經為我們寫好了。

（1）分配一個input_dev結構體

（2）設置

（3）註冊

（4）硬體相關的操作，eg：在中斷程式中上報事件，參考gpio-keys.c

3.2 驅動源代碼

  1 說明：輸入子系統（input subsystem）的驅動層的核心結構。　　
  2 
  3 頭文件：include/linux/input.h
  4 
  5 成員說明：
  6 
  7 void *private;
  8 
  9        //不清楚。
 10 
 11 char *name;
 12 
 13        //設備名字，如鍵盤名字。
 14 
 15 char *phys;
 16 
 17        //設備文件節點名，如input/kbd0。
 18 
 19 char *uniq;
 20 
 21        //全球唯一的ID號。
 22 
 23 struct input_id id;
 24 
 25        //後文作詳細介紹。
 26 
 27 unsigned long evbit[NBITS(EV_MAX);]
 28 
 29        //該設備驅動所能支持的事件。
 30 
 31        //EV_SYN      同步事件
 32 
 33        //EV_KEY       鍵盤事件
 34 
 35        //EV_REL       相對坐標事件，用於滑鼠
 36 
 37        //EV_ABS       絕對坐標事件，用於搖桿
 38 
 39        //EV_MSC      其他事件
 40 
 41        //EV_LED       LED燈事件
 42 
 43        //EV_SND      聲音事件
 44 
 45        //EV_REP       重覆按鍵事件
 46 
 47        //EV_FF         受力事件
 48 
 49        //EV_PWR      電源事件
 50 
 51        //EV_FF_STATUS  受力狀態事件
 52 
 53 unsigned long keybit[NBITS(KEY_MAX)];
 54 
 55        //鍵值存放表
 56 
 57 unsigned long relbit[NBITS(REL_MAX)];
 58 
 59        //用於存放相對坐標值等
 60 
 61 unsigned long absbit[NBITS(ABS_MAX)];
 62 
 63        //用於存放絕對坐標值等
 64 
 65 unsigned long mscbit[NBITS(MSC_MAX)];
 66 
 67        //存放其他事件類型
 68 
 69 unsigned long ledbit[NBITS(LED_MAX)];
 70 
 71        //存放表示各種狀態的LED值
 72 
 73 unsigned long sndbit[NBITS(SND_MAX)];
 74 
 75        //存放各種事件的聲音
 76 
 77 unsigned long ffbit[NBITS(FF_MAX)];
 78 
 79        //存放受力設備的屬性
 80 
 81 int ff_effects_max;
 82 
 83        //顯然與受力效果有關，具體作用還不大清楚。
 84 
 85 unsigned int keycodemax;
 86 
 87 unsigned int keycodesize;
 88 
 89 void * keycode;
 90 
 91        //這三個不是很清楚，有點模糊理解。
 92 
 93 unsigned int repeat_key;
 94 
 95        //存放重覆按鍵時的鍵值
 96 
 97 struct timer_list timer;
 98 
 99        //定時器
100 
101 struct pm_dev *pm_dev;
102 
103        //考慮到有些設備可能有電源管理
104 
105 struct pt_regs *regs;
106 
107        //不清楚
108 
109 int state;
110 
111        //顯然是表示一個狀態，但不清楚具體是誰的狀態
112 
113 int sync;
114 
115        //具體用於什麼也不大清楚
116 
117 int abs[ABS_MAX + 1];
118 
119        //顯然是與絕對坐標有關的，但具體的作用不清楚。
120 
121 int rep[REP_MAX + 1];
122 
123        //存放重覆按鍵時的延時，系統依靠這個延時時間來判斷重覆按鍵
124 
125        //rep[0]表示開始要重覆按鍵時的延時時間，即第1個鍵與第2個鍵（開始重覆按鍵）之間的延時
126 
127        //rep[1]此後重覆按鍵之前的延時時間，直到按鍵抬起
128 
129        //通俗解釋就是，假如我按了一個“a”，並且一直按著，那麼在顯示出來的第一個a與第二個a之間的時間延時為rep[0]，而此後的相鄰兩個a之間的延時為rep[1]
130 
131   
132 
133 unsigned long key[NBITS(KEY_MAX)];
134 
135 unsigned long led[NBITS(LED_MAX)];
136 
137 unsigned long snd[NBITS(SND_MAX)];
138 
139        //不知道有什麼用
140 
141 int absmax[ABS_MAX + 1];
142 
143 int absmin[ABS_MAX + 1];
144 
145 int absfuzz[ABS_MAX + 1];
146 
147 int absflat[ABS_MAX + 1];
148 
149        //顯然與絕對坐標值有關，但不知道具體作用
150 
151  
152 
153 int (*open)(struct input_dev *dev);
154 
155 void (*close)(struct input_dev *dev);
156 
157 int (*accept)(struct input_dev *dev, struct file *file);
158 
159 int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);
160 
161 int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);
162 
163 int (*upload_effect)(struct input_dev *dev, struct ff_effect *effect);
164 
165 int (*erase_effect)(struct input_dev *dev, int effect_id);
166 
167        //底層與硬體相關的一組操作，若有具體定義，則會在input core層被調用，具體看input.c。
168 
169  
170 
171 struct input_handle *grab;
172 
173        //該結構會在後文做具體介紹，這個指針用於占用輸入設備用，如鍵盤
174 
175 struct list_head h_list;
176 
177 struct list_head node;
178 
179        //h_list鏈表用於與input_handler相聯繫
180 
181        //node鏈表：設備向輸入子系統（input subsystem）註冊後，會將該鏈表添加到系統維護的一個鏈表中去，從而系統可以管理這個設備

input_dev結構體

  1 /*
  2  *輸入子系統
  3  *參考gpio-keys.c
  4 */
  5 #include <linux/module.h>
  6 #include <linux/version.h>
  7 
  8 #include <linux/init.h>
  9 #include <linux/fs.h>
 10 #include <linux/interrupt.h>
 11 #include <linux/irq.h>
 12 #include <linux/sched.h>
 13 #include <linux/pm.h>
 14 #include <linux/sysctl.h>
 15 #include <linux/proc_fs.h>
 16 #include <linux/delay.h>
 17 #include <linux/platform_device.h>
 18 #include <linux/input.h>
 19 #include <linux/irq.h>
 20 
 21 
 22 #include <asm/gpio.h>
 23 #include <asm/io.h>
 24 #include <asm/arch/regs-gpio.h>
 25 
 26 
 27 struct pin_desc{
 28     int irq;
 29     char *name;
 30     unsigned int pin;
 31     unsigned int key_val;
 32 };
 33 
 34 struct pin_desc pins_desc[4] = {
 35     {IRQ_EINT0,  "S2", S3C2410_GPF0,   KEY_L},
 36     {IRQ_EINT2,  "S3", S3C2410_GPF2,   KEY_S},
 37     {IRQ_EINT11, "S4", S3C2410_GPG3,   KEY_ENTER},
 38     {IRQ_EINT19, "S5",  S3C2410_GPG11, KEY_LEFTSHIFT},
 39 };
 40 
 41 static struct input_dev *g_ptButtonsInput;
 42 static struct timer_list g_tButtonsTimer;
 43 static struct pin_desc *g_ptPindescTmp;
 44 
 45 
 46 static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)
 47 {
 48     /* 10ms後啟動定時器 */
 49     g_ptPindescTmp = (struct pin_desc *)dev_id;
 50     mod_timer(&g_tButtonsTimer, jiffies+HZ/100);
 51     return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
 52 }
 53 
 54 static void ButtonsTimerFunc(unsigned long data)
 55 {
 56     struct pin_desc * tPindesc = g_ptPindescTmp;
 57     unsigned int uiPinval;
 58 
 59     if(!tPindesc)
 60         return;
 61     
 62     uiPinval = s3c2410_gpio_getpin(tPindesc->pin);
 63 
 64     if (uiPinval)
 65     {
 66         /* 鬆開 */
 67         input_event(g_ptButtonsInput, EV_KEY, tPindesc->key_val, 0);
 68         input_sync(g_ptButtonsInput);
 69     }
 70     else
 71     {
 72         /* 按下 */
 73         input_event(g_ptButtonsInput, EV_KEY, tPindesc->key_val, 1);
 74         input_sync(g_ptButtonsInput);
 75 
 76     }
 77 }
 78 
 79 static int buttons_init(void)
 80 {
 81     int iError;
 82     int i;
 83     /*1.分配一個input_dev結構體*/
 84     g_ptButtonsInput = input_allocate_device();
 85     if (!g_ptButtonsInput)
 86         return -ENOMEM;
 87     /*2.設置*/
 88 
 89     /*2.1事件類型*/
 90     set_bit(EV_KEY, g_ptButtonsInput->evbit);
 91     set_bit(EV_REP, g_ptButtonsInput->evbit);
 92 
 93     
 94     /*2.2哪些事件*/
 95     set_bit(KEY_L, g_ptButtonsInput->keybit);
 96     set_bit(KEY_S, g_ptButtonsInput->keybit);
 97     set_bit(KEY_ENTER, g_ptButtonsInput->keybit);
 98     set_bit(KEY_LEFTSHIFT, g_ptButtonsInput->keybit);
 99 
100 
101     
102     /*3.註冊*/
103     iError = input_register_device(g_ptButtonsInput);
104     if (iError) {
105         printk("Unable to register buttons input device\n");
106     }
107 
108     /*4.硬體相關的操作*/
109     init_timer(&g_tButtonsTimer);
110     g_tButtonsTimer.function = &ButtonsTimerFunc;    /* timer handler */
111     add_timer(&g_tButtonsTimer);
112 
113     for(i = 0; i < 4; i++)
114     {
115         request_irq(pins_desc[i].irq,  buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, pins_desc[i].name, &pins_desc[i]);
116     }
117     return 0;
118 
119 }
120 
121 static void buttons_exit(void)
122 {
123     int i;
124 
125     for(i = 0;i<4;i++)
126     {
127         free_irq(pins_desc[i].irq, &pins_desc[i]);    
128     }
129 
130     del_timer(&g_tButtonsTimer);
131     input_unregister_device(g_ptButtonsInput);
132     input_free_device(g_ptButtonsInput);
133 }
134 
135 module_init(buttons_init);
136 module_exit(buttons_exit);
137 
138 MODULE_LICENSE("GPL");

buttons_input

//input驅動的測試方法
1.ls /dev/event* -l 查看現有的/dev/event*設備
2.insmod buttons_input.ko 安裝驅動
3.ls /dev/event* -l 查看buttons_input對應的設備
4.cat /dev/tty1，然後在按鍵，“l”“s”“ENTER”便會出現ls
5.如果啟動了QT，可以點開記事本，按相應的按鍵“l”“s”“ENTER”便會在記事本上出現ls
6.也可通過執行exec 0</dev/tty1   //標準輸入改為tty1，然後重覆上述操作即可。

測試方法

驅動03.輸入子系統