input子系统学习笔记

in pu t子系统学习笔记一序

i nput子系统学习系列文章，是我在实际开发过程中遇到也是必须啃下去的第一个Li nux驱动，所以有必要记载下来的。由于刚开始未接触过I nput子系统，部分资料还是借鉴网络，本系列文章是本人的学习心得以及集百家所长的产物。

注：这是本人第一次在O ur U ni x博客发表文章，所以i nput子系统学习系列文章的介绍格式参考自博主的：m m c子系统学习笔记

i nput子系统学习系列文章，主要包含下述内容：

I nputsubsyst em理论部分

i nputsubsyst em介绍

i nput子系统结构图

l i nux中输入设备驱动的分层

输入子系统设备驱动层实现原

软件设计流程

设计有关的A P I

分配一个输入设备

注册一个输入设备

驱动实现-事件支持

驱动实现-报告事件

释放与注销设备

实例分析（按键驱动）

代码实现之重要函数分析

i nput_al l ocat e_devi ce()

注册函数i nput_r egi st er_devi ce()

i nput_r eport_key()向子系统报告事件

handl er注册分析

关键数据结构

注册i nput_handl er

注册i nput_handl e

子系统

子系统初始化函数i nput_i ni t()

evdev输入事件驱动分析

evdev的初始化

in pu t子系统学习笔记二in pu t子系统介绍及结构图

i nput子系统介绍

输入设备(如按键，键盘，触摸屏，鼠标，蜂鸣器等)是典型的字符设备，其一般的工作机制是底层在按键，触摸等动作发生时产生一个中断(或驱动通过t i m er定时查询)，然后cpu通过S PI，I2C或者外部存储器总线读取键值，坐标等数据，放一个缓冲区，字符设备驱动管理该缓冲区，而驱动的r ead()接口让用户可以读取键值，坐标等数据。

在Li nux中，输入子系统是由输入子系统设备驱动层、输入子系统核心层(I nputC or e)和输入子系统事件处理层(EventH andl er)组成。其中设备驱动层提供对硬件各寄存器的读写访问和将底层硬件对用户输入访问的响应转换为标准的输入事件，再通过核心层提交给事件处理层；而核心层对下提供了设备驱动层的编程接口，对上又提供了事件处理层的编程接口；而事件处理层就为我们用户空间的应用程序提供了统一访问设备的接口和驱动层提交来的事件处理。所以这使得我们输入设备的驱动部分不在用关心对设备文件的操作，而是要关心对各硬件寄存器的操作和提交的输入事件。

在Li nux中,输入子系统作为一个模块存在,向上,为用户层提供接口函数,向下,为驱动层程序提供统一的接口函数。其构建非常灵活,只需要调用一些简单的函数,就可以将一个输入设备的功能呈现给应用程序。这样,就能够使输入设备的事件通过输入子系统发送给用户层应用程序,用户层应用程序也可以通过输入子系统通知驱动程序完成某项功能。

i nput子系统结构图

in pu t子系统学习笔记三驱动的分层及设备驱动层实现原理

l i nux中输入设备驱动的分层

下图展现了l i nux中输入设备驱动的分层，从此图我们不难看出Li nux是如何设计输入设备的驱动架构的，结合i nput子系统学习笔记二i nput子系统介绍及结构图我们接下来分析i nput子系统驱动的分层及设备驱动层实现原理。

输入子系统设备驱动层实现原理

在Li nux中，I nput设备用i nput_dev结构体描述，定义在i nput.h中。设备的驱动只需按照如下步骤就可实现了。

1).在驱动模块加载函数中设置I nput设备支持i nput子系统的哪些事件；

2).将I nput设备注册到i nput子系统中；

3).在I nput设备发生输入操作时(如：键盘被按下/抬起、触摸屏被触摸/抬起/移动、鼠标被移动/单击/抬起时等)，提交所发生的事件及对应的键值/坐标等状态。

in pu t子系统学习笔记四软件设计流程及相关A P I

接下来，我们就开始看I nput子系统的软件设计流程，我在阅读的时候同时整理设计代码中的相关A P I，并在下一篇文章详细介绍i nput子系统的代码实现。

i nput子系统的软件设计流程

软件设计流程如下所示:

分配一个输入设备——注册一个输入设备——上报输入事件——注销一个输入设备——释放一个输入设备

设计有关的A PI

分配一个输入设备

C/C++代码

1.struct input_dev*input_allocate_device*(void);

注册一个输入设备

C/C++代码

1.int input_register_device(struct input_dev*dev);

驱动实现-事件支持

C/C++代码

1.Set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit)

2.//Set_bit告诉inout子系统它支持哪些事件

3.//Struct input_dev中有两个成员，一个是evbit；一个是keybit；分别用来表示设备所支持的事件类型和按键类型。

事件类型

Li nux中输入设备的事件类型有(这里只列出了常用的一些，更多请看l i nux/i nput.h中)：

C/C++代码

1.EV_SYN0x00同步事件

2.EV_KEY0x01按键事件

3.EV_REL0x02相对坐标

4.EV_ABS0x03绝对坐标

5.EV_MSC0x04其它

6.EV_LED0x11LED

7.EV_SND0x12声音

8.EV_REP0x14Repeat

9.EV_FF0x15Force feedback事件

按键类型

当事件类型为E V_K E Y时，还需指明按键类型：

C/C++代码

1.BTN_LEFT鼠标左键

2.BTN_RIGHT鼠标右键

3.BTN_MIDDLE鼠标中键

4.BTN_0数字0键

5.BTN_1数字1键

上述set_bi t函数实则完成了把E V_K E Y赋值到but t on_dev.evbi t

驱动实现-报告事件

C/C++代码

1.Void input_event(struct input_dev*dev,unsigned int type,unsigned int code,int value);//报告指定type,

code的输入事件

2.Void input_report_key(struct input_dev*dev,unsigned int code,int value);/*报告键值，code:事件的代码，

如果事件是ev_key，该代码则为设备的键盘代码。例如鼠标按键代码为0x110~0x116，其中0x110(BTN_LEFT)，0x111(BTN_ RIGHT)，0x112(BTN_MIDDLE)。其它带按摩含义参考include/linux/input.h文件*/

3.value:事件的值，如果事件的类型是EV_KEY，当按键按下时值为1，松开时为0。

4.Void input_report_rel(struct input_dev*dev,unsigned int code,int value);//报告相对坐标

5.Void input_report_abs(struct input_dev*dev,unsigned int code,int value);//报告绝对坐标

6.Void input_sync(struct input_dev*dev);/*报告同步事件,input_sync()用于高速input core此次报告已经结束，

能够根据上报的信息往后面处理了*/

在触摸屏驱动设计中，一次坐标及按下状态的整个报告过程如下：

C/C++代码

1.Input_report_abs(input_dev,ABS_X,x);//X坐标

2.Input_report_abs(input_dev,ABS_Y,y);//Y坐标

3.Input_report_abs(input_dev,ABS_PRESSURE,pres);//压力

4.input_sync(struct input_dev*dev);//同步

释放与注销设备

C/C++代码

1.Void input_free_device(struct input_dev*dev);

2.Void input_unregister_device(struct input_dev*);

in pu t子系统学习笔记五按键驱动实例分析上

下面是按键驱动的简单例子，这个输入设备只有一个按键,按键被连接到一条中断线上,当按键被按下时,将产生一个中断,内核将检测到这个中断,并对其进行处理。代码含注释如下：

C++代码

2.#include

3.#include

4.static struct input_dev*button_dev;/*输入设备结构体*/

5.static irqreturn_t button_interrupt(int，irq,void*dummy)/*中断处理函数*/

6.{

7.input_report_key(button_dev,BTN_0,inb(BUTTON_PORT)&1);

8./*向输入子系统报告产生按键事件*/

9.input_sync(button_dev);

10./*通知接收者,一个报告发送完毕*/

11.return IRQ_HANDLED;

12.}

13.static int__init button_init(void)/*加载函数*/

14.{

15.int error;

16.if(request_irq(BUTTON_IRQ,button_interrupt,0,"button",NULL))

17./*申请中断处理函数*/

18.{

19./*申请失败,则打印出错信息*/

20.printk(KERN_ERR"button.c:Can't allocate irq%d\n",button_irq);

21.return-EBUSY;

22.}

23.button_dev=input_allocate_device();/*分配一个设备结构体*/

24.if(!button_dev)/*判断分配是否成功*/

25.{

26.printk(KERN_ERR"button.c:Not enough memory\n");

27.error=-ENOMEM;

28.goto err_free_irq;

29.}

30.button_dev->evbit[0]=BIT_MASK(EV_KEY);/*设置按键信息*/

31.button_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_0)]=BIT_MASK(BTN_0);

32.error=input_register_device(button_dev);/*注册一个输入设备*/

33.if(error)