文章目錄 1 input子系統簡介 2 input驅動程序編寫流程 3 input_event結構體 1 input子系統簡介 input 子系統就是管理輸入的子系統,和 pinctrl 和 gpio 子系統一樣,都是 Linux 內核針對某一類設備而創建的框架。 input子系統處理輸入事務,任何輸入設備的驅動程序都可以通過input輸入子系統提供的接口注冊到內核,利用子系統提供的功能來與用戶空間交互。輸入設備一般包括鍵盤,鼠標,觸摸屏等,在內核中都是以輸入設備出現的。 input子系統是分層結構的,總共分為三層: 硬件驅動層,子系統核心層,事件處理層。 (1)硬件驅動層負責操作具體的硬件設備,這層的代碼是針對具體的驅動程序的,需要驅動程序的作者來編寫。 (2)子系統核心層是鏈接其他兩個層之間的紐帶與橋梁,向下提供驅動層的接口,向上提供事件處理層的接口。 (3)事件處理層負責與用戶程序打交道,將硬件驅動層傳來的事件報告給用戶程序。 ![]() 各層之間通信的基本單位就是事件,任何一個輸入設備的動作都可以抽象成一種事件,如鍵盤的按下,觸摸屏的按下,鼠標的移動等。事件有三種屬性:類型(type),編碼(code),值(value),input子系統支持的所有事件都定義在input.h中,包括所有支持的類型,所屬類型支持的編碼等。事件傳送的方向是 硬件驅動層–>子系統核心–>事件處理層–>用戶空間。 2 input驅動程序編寫流程 首先來看一下在input核心層實現了哪些功能,input核心層文件是input.c,路徑:drivers/input/input.c,部分內容如下: ![]() 第2418行,注冊了一個input類,在系統啟動后會在/sys/class目錄下生成一個input類的子目錄,如圖 2.1所示: ![]() 第2428、2489行,注冊了一個字符設備,所以input子系統本質上也是字符設備驅動,主設備號為 INPUT_MAJOR,INPUT_MAJOR 定義在 include/uapi/linux/major.h 文件中,定義如下: #define INPUT_MAJOR 13 所以input 子系統的所有設備主設備號都為 13,在使用 input 子系統處理輸入設備的時候就不需要去注冊字符設備了,我們只需要向系統注冊一個 input_device 即可。 1、input_dev 結構體 input_dev結構體是input設備基本的設備結構,每個input驅動程序中都必須分配初始化這樣一個結構,結構體定義在 include/linux/input.h 文件中,定義如下: ![]() 第 129 行,evbit 表示輸入事件類型,可選的事件類型定義在 include/uapi/linux/input.h 文件中,事件類型如下: ![]() 根據使用的不同設備選擇不同的事件類型,在本章的實驗中我們會用到按鍵設備,那么我們就需要選擇EV_KEY 事件類型。 在看input_dev結構體中的第129~137行的evbit、keybit等成員變量,都是對應的不同事件類型的值。比如按鍵事件對應的keybit成員,keybit 就是按鍵事件使用的位圖,Linux 內核定義了很多按鍵值,這些按鍵值定義在 include/uapi/linux/input.h 文件中,按鍵值如下: ![]() 當我們編寫input設備驅動時需要先創建一個input_dev 結構體變量,但是不用我們手動創建,input子系統提供了下面兩個函數用于創建和注銷input_dev 結構體變量。 ![]() 申請完input_dev結構體后,需要進行初始化,根據自己的設備來指定事件類型和事件值,比如按鍵設備的事件類型是evbit,事件值是keybit。 input_dev結構體初始化完成后,使用input_register_device 函數向Linux內核注冊input_dev設備。函數原型如下: int input_register_device(struct input_dev *dev) dev:要注冊的 input_dev 。 返回值:0,input_dev 注冊成功;負值,input_dev 注冊失敗。 同樣的,注銷 input 驅動的時候也需要使用 input_unregister_device 函數來注銷掉前面注冊的 input_dev,input_unregister_device 函數原型如下: void input_unregister_device(struct input_dev *dev) 總結上面的內容,input_dev注冊過程分為下面幾步: ① 首先使用 input_allocate_device 函數申請一個 input_dev。 ② 初始化 input_dev 的事件類型以及事件值。 ③ input_register_device()函數是輸入子系統核心(input core)提供的函數。該函數將input_dev結構體注冊到輸入子系統核心中 ④ input_register_device()函數如果注冊失敗,必須調用input_free_device()函數釋放分配的空間。如果該函數注冊成功,在卸載函數中應該調用input_unregister_device()函數來注銷輸入設備結構體。 input_dev注冊過程實例代碼如下: ![]() ![]() 第 10~23 行都是初始化 input 設備事件和按鍵值,這里用了三種方法來設置事件和按鍵值。 2、上報輸入事件 在input設備驅動中申請、注冊完成input_dev結構體后,還不能正常使用input子系統,因為input設備是輸入一些信息,但是Linux內核還不清楚輸入的信息表示什么意思,有什么作用,所以我們需要驅動獲取到具體的輸入值,或者說輸入事件,然后將輸入事件上報給Linux內核。比如按鍵設備,我們需要在按鍵產生后將按鍵值上報給Linux內核,Linux內核獲取到具體的按鍵值后,才會執行相應的功能。不同的事件上報的函數不同,我們分別來看一下有哪些常用的API函數。 input_event函數:用于上報指定的事件以及對應的值。函數原型如下: ![]() 函數參數和返回值含義如下: dev:需要上報的 input_dev。 type: 上報的事件類型,比如 EV_KEY。 code:事件碼,也就是我們注冊的按鍵值,比如 KEY_0、KEY_1 等等。 value:事件值,比如 1 表示按鍵按下,0 表示按鍵松開。 返回值:無。 input_event函數可以用于所有事件類型和事件值的上報。 input_report_key 函數:上報按鍵事件。具體函數內容如下: ![]() 可以看出,input_report_key 函數的本質就是 input_event 函數,當然使用哪個函數都沒有問題,不同的設備使用對應的函數更加合適一點。 同樣的還有一些其他事件對應的上報函數: ![]() input_sync 函數:用來告訴Linux內核input子系統上報結束。input_sync 函數本質上是上報一個同步事件,函數原型如下: void input_sync(struct input_dev *dev) 列舉了好幾個函數,以按鍵設備為例,看一下如何使用: ![]() 獲取按鍵的值,然后判斷按鍵是否按下,通過input_report_key函數上報按鍵的值,input_sync函數表示上報結束。 3 input_event結構體 Linux 內核使用 input_event 這個結構體來表示所有的輸入事件,input_envent 結構體定義在include/uapi/linux/input.h 文件中,結構體內容如下: ![]() 依次來看一下 input_event 結構體中的各個成員變量: time:時間,也就是此事件發生的時間,為 timeval 結構體類型,timeval 結構體定義如下: ![]() tv_sec 和 tv_usec 這兩個成員變量都為 long 類型,也就是 32位,這個一定要記住,后面我們分析 event 事件上報數據的時候要用到。 type:事件類型,比如 EV_KEY,表示此次事件為按鍵事件,此成員變量為 16 位。 code:事件碼,比如在 EV_KEY 事件中 code 就表示具體的按鍵碼,如:KEY_0、KEY_1等等這些按鍵。此成員變量為 16 位。 value:值,比如 EV_KEY 事件中 value 就是按鍵值,表示按鍵有沒有被按下,如果為 1 的話說明按鍵按下,如果為 0 的話說明按鍵沒有被按下或者按鍵松開了。 input_envent 這個結構體非常重要,因為所有的輸入設備最終都是按照 input_event 結構體呈現給用戶的,用戶應用程序可以通過 input_event 來獲取到具體的輸入事件或相關的值,比如按鍵值等。 ![]() 終結者資料全開源,不買也可以自由下載軟硬件資源 您只需要關注VX公眾號:迅為電子 , 回復 :終結者,免費獲取產品資料 |