linux input子系统详截.docx

1、linux input子系统详截一：前言在键盘驱动代码分析的笔记中，接触到了input子系统.键盘驱动，键盘驱动将检测到的所有按键都上报给了input子系统。 Input子系统是所有I/O设备驱动的中间层，为上层提供了一个统一的界面。例如，在终端系统中，我们不需要去管有多少个键盘，多少个鼠标。它只要从 input子系统中去取对应的事件(按键，鼠标移位等)就可以了。今天就对input子系统做一个详尽的分析.下面的代码是基于linux kernel 2.6.25.分析的代码主要位于kernel2.6.25/drivers/input下面.二：使用input子系统的例子在内核自带的文档Documen

2、tation/input/input-programming.txt中。有一个使用input子系统的例子，并附带相应的说明。以此为例分析如下：#include #include #include #include #include static void button_interrupt(int irq, void *dummy, struct pt_regs *fp)input_report_key(&button_dev, BTN_1, inb(BUTTON_PORT) & 1);input_sync(&button_dev);static int _init button_init(vo

3、id) if (request_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt, 0, button, NULL) printk(KERN_ERR button.c: Cant allocate irq %dn, button_irq); return -EBUSY; button_dev.evbit0 = BIT(EV_KEY);button_dev.keybitLONG(BTN_0) = BIT(BTN_0);input_register_device(&button_dev);static void _exit button_exit(void)input_unregi

4、ster_device(&button_dev);free_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt);module_init(button_init);module_exit(button_exit);这个示例module代码还是比较简单，在初始化函数里注册了一个中断处理例程。然后注册了一个input device.在中断处理程序里，将接收到的按键上报给input子系统。文 档的作者在之后的分析里又对这个module作了优化。主要是在注册中断处理的时序上。在修改过后的代码里，为input device定义了open函数，在open的时候再去注册中断处理例程。具体的信息

5、请自行参考这篇文档。在资料缺乏的情况下，kernel自带的文档就 是剖析kernel相关知识的最好资料.文档的作者还分析了几个api函数。列举如下：1):set_bit(EV_KEY, button_dev.evbit);set_bit(BTN_0, button_dev.keybit);分别用来设置设备所产生的事件以及上报的按键值。Struct iput_dev中有两个成员，一个是evbit.一个是keybit.分别用表示设备所支持的动作和按键类型。2): input_register_device(&button_dev);用来注册一个input device.3): input_repo

6、rt_key()用于给上层上报一个按键动作4): input_sync()用来告诉上层，本次的事件已经完成了.5): NBITS(x) - returns the length of a bitfield array in longs for x bitsLONG(x) - returns the index in the array in longs for bit xBIT(x) - returns the index in a long for bit x 这几个宏在input子系统中经常用到。上面的英文解释已经很清楚了。三：input设备注册分析.Input设备注册的接口为：input

7、_register_device()。代码如下：int input_register_device(struct input_dev *dev)static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);struct input_handler *handler;const char *path;int error;_set_bit(EV_SYN, dev-evbit);init_timer(&dev-timer);if (!dev-repREP_DELAY & !dev-repREP_PERIOD) dev-timer.data = (long) dev;dev-ti

8、mer.function = input_repeat_key;dev-repREP_DELAY = 250;dev-repREP_PERIOD = 33;在 前面的分析中曾分析过。Input_device的evbit表示该设备所支持的事件。在这里将其EV_SYN置位，即所有设备都支持这个事件.如果 dev-repREP_DELAY和dev-repREP_PERIOD没有设值，则将其赋默认值。这主要是处理重复按键的.if (!dev-getkeycode)dev-getkeycode = input_default_getkeycode;if (!dev-setkeycode)dev-setk

9、eycode = input_default_setkeycode;snprintf(dev-dev.bus_id, sizeof(dev-dev.bus_id),input%ld, (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);error = device_add(&dev-dev);if (error)return error;path = kobject_get_path(&dev-dev.kobj, GFP_KERNEL);printk(KERN_INFO input: %s as %sn,dev-name ? dev-name :

10、 Unspecified device, path ? path : N/A);kfree(path);error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);if (error) device_del(&dev-dev);return error;如 果input device没有定义getkeycode和setkeycode.则将其赋默认值。还记得在键盘驱动中的分析吗?这两个操作函数就可以用来取键的扫描码 和设置键的扫描码。然后调用device_add()将input_dev中封装的device注册到sysfslist_add_tail(&dev-no

11、de, &input_dev_list);list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)input_attach_handler(dev, handler);input_wakeup_procfs_readers();mutex_unlock(&input_mutex);return 0;这 里就是重点了。将input device 挂到input_dev_list链表上.然后，对每一个挂在input_handler_list的handler调用 input_attach_handler().在这里的情况有好比设备模型中的devi

12、ce和driver的匹配。所有的input device都挂在input_dev_list链上。所有的handle都挂在input_handler_list上。看一下这个匹配的详细过程。匹配是在input_attach_handler()中完成的。代码如下：static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)const struct input_device_id *id;int error;if (handler-blacklist & input_match_device(

13、handler-blacklist, dev)return -ENODEV;id = input_match_device(handler-id_table, dev);if (!id)return -ENODEV;error = handler-connect(handler, dev, id);if (error & error != -ENODEV)printk(KERN_ERRinput: failed to attach handler %s to device %s, error: %dn, handler-name, kobject_name(&dev-dev.kobj), er

14、ror);return error;如 果handle的blacklist被赋值。要先匹配blacklist中的数据跟dev-id的数据是否匹配。匹配成功过后再来匹配 handle-id和dev-id中的数据。如果匹配成功，则调用handler-connect().来看一下具体的数据匹配过程，这是在input_match_device()中完成的。代码如下：static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,struct input_dev *dev)int i;for

15、 (; id-flags | id-driver_info; id+) if (id-flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)if (id-bustype != dev-id.bustype)continue;if (id-flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR)if (id-vendor != dev-id.vendor)continue;if (id-flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT)if (id-product != dev-id.product)continue;if (id-fla

16、gs & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION)if (id-version != dev-id.version)continue;MATCH_BIT(evbit, EV_MAX);MATCH_BIT(, KEY_MAX);MATCH_BIT(relbit, REL_MAX);MATCH_BIT(absbit, ABS_MAX);MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX);MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX);MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX);MATCH_BIT(ffbit, FF_MAX);MATCH_BIT(swbit,

17、SW_MAX);return id;return NULL;MATCH_BIT宏的定义如下：#define MATCH_BIT(bit, max)for (i = 0; i biti & dev-biti) != id-biti)break;if (i != BITS_TO_LONGS(max)continue;由 此看到。在id-flags中定义了要匹配的项。定义INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS。则是要比较input device和input handler的总线类型。 INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR，INPUT_DEVICE_ID_MATCH_P

18、RODUCT，INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION 分别要求设备厂商。设备号和设备版本.如果id-flags定义的类型匹配成功。或者是id-flags没有定义，就会进入到 MATCH_BIT的匹配项了.从MATCH_BIT宏的定义可以看出。只有当iput device和input handler的id成员在evbit, keybit, swbit项相同才会匹配成功。而且匹配的顺序是从evbit, keybit到swbit.只要有一项不同，就会循环到id中的下一项进行比较.简而言之,注册input device的过程就是为input device设置默认值，并将其挂以inp

19、ut_dev_list.与挂载在input_handler_list中的handler相匹配。如果匹配成功，就会调用handler的connect函数.四:handler注册分析Handler注册的接口如下所示:int input_register_handler(struct input_handler *handler)struct input_dev *dev;int retval;retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);if (retval)return retval;INIT_LIST_HEAD(&handler-h_list)

20、;if (handler-fops != NULL) if (input_tablehandler-minor 5) retval = -EBUSY;goto out;input_tablehandler-minor 5 = handler;list_add_tail(&handler-node, &input_handler_list);list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)input_attach_handler(dev, handler);input_wakeup_procfs_readers();out:mutex_unlock(

21、&input_mutex);return retval;handler-minor表示对应input设备节点的次设备号.以handler-minor右移五位做为索引值插入到input_table 中.之后再来分析input_talbe 的作用.然后将handler挂到input_handler_list中.然后将其与挂在input_dev_list中的input device匹配.这个过程和input device的注册有相似的地方.都是注册到各自的链表,.然后与另外一条链表的对象相匹配.五:handle的注册int input_register_handle(struct input_han

22、dle *handle)struct input_handler *handler = handle-handler;struct input_dev *dev = handle-dev;int error;/* We take dev-mutex here to prevent race with* input_release_device().*/error = mutex_lock_interruptible(&dev-mutex);if (error)return error;list_add_tail_rcu(&handle-d_node, &dev-h_list);mutex_un

23、lock(&dev-mutex);synchronize_rcu();list_add_tail(&handle-h_node, &handler-h_list);if (handler-start)handler-start(handle);return 0;在这个函数里所做的处理其实很简单.将handle挂到所对应input device的h_list链表上.还将handle挂到对应的handler的hlist链表上.如果handler定义了start函数,将调用之.到这里,我们已经看到了input device, handler和handle是怎么关联起来的了.以图的方式总结如下： 六:

24、event事件的处理我们在开篇的时候曾以linux kernel文档中自带的代码作分析.提出了几个事件上报的API.这些API其实都是input_event()的封装.代码如下:void input_event(struct input_dev *dev,unsigned int type, unsigned int code, int value)unsigned long flags;/判断设备是否支持这类事件if (is_event_supported(type, dev-evbit, EV_MAX) spin_lock_irqsave(&dev-event_lock, flags);/

25、利用键盘输入来调整随机数产生器add_input_randomness(type, code, value);input_handle_event(dev, type, code, value);spin_unlock_irqrestore(&dev-event_lock, flags);首先,先判断设备产生的这个事件是否合法.如果合法,流程转入到input_handle_event()中.代码如下:static void input_handle_event(struct input_dev *dev,unsigned int type, unsigned int code, int val

26、ue)int disposition = INPUT_IGNORE_EVENT;switch (type) case EV_SYN:switch (code) case SYN_CONFIG:disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;break;case SYN_REPORT:if (!dev-sync) dev-sync = 1;disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;break;break;case EV_KEY:/判断按键值是否被支持if (is_event_supported(code, dev-keybit, KEY_MAX)

27、&!test_bit(code, dev-key) != value) if (value != 2) _change_bit(code, dev-key);if (value)input_start_autorepeat(dev, code);disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;break;case EV_SW:if (is_event_supported(code, dev-swbit, SW_MAX) &!test_bit(code, dev-sw) != value) _change_bit(code, dev-sw);disposition =

28、INPUT_PASS_TO_HANDLERS;break;case EV_ABS:if (is_event_supported(code, dev-absbit, ABS_MAX) value = input_defuzz_abs_event(value,dev-abscode, dev-absfuzzcode);if (dev-abscode != value) dev-abscode = value;disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;break;case EV_REL:if (is_event_supported(code, dev-relbit,

29、REL_MAX) & value)disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;break;case EV_MSC:if (is_event_supported(code, dev-mscbit, MSC_MAX)disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;break;case EV_LED:if (is_event_supported(code, dev-ledbit, LED_MAX) &!test_bit(code, dev-led) != value) _change_bit(code, dev-led);disposition = IN

30、PUT_PASS_TO_ALL;break;case EV_SND:if (is_event_supported(code, dev-sndbit, SND_MAX) if (!test_bit(code, dev-snd) != !value)_change_bit(code, dev-snd);disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;break;case EV_REP:if (code = 0 & dev-repcode != value) dev-repcode = value;disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;break;case E