【Linux系统编程应用】 Linux Input子系统(一)
1. 什么是输入子系统 ?
输入子系统是 Linux内核用于管理各种输入设备 (键盘，鼠标，遥控杆，书写板等等 )的部分，用户通过输入子系统进行内核，命令行，图形接口之间的交换。输入子系统在内核里实现，因为设备经常要通过特定的硬件接口被访问 (例如串口， ps/2， usb等等 )，这些硬件接口由内核保护和管理。内核给用户导出一套固定的硬件无关的 input API，供用户空间程序使用。
2. 理解内核内部实现
输入子系统分为三块： input core， drivers和 event handlers。他们之间的关系如图 1所示。正常的路径是从底层硬件到驱动，从驱动到 input core，从 input core到 event handler，从 event handler到 user space。此外，还存在一个返回路径 (return path)。返回路径允许给一个键盘设置 LED，给一个 force feedback joystick提供 motion commands。路径的两个方向（指从内核到用户的方向和从用户到内核的方向）使用相同的event定义和不同的 type identifier。
3. 相关结构体
[root@uplooking ~]# vim /usr/include/linux/input.h
/*
* The event structure itself
*/
struct input_event {
struct timeval time; 输入事件时间;
__u16 type; 类型;
__u16 code; 按键值:
__s32 value; 按键状态:
};/*
* Event types
*/
#define EV_SYN 0x00 //表示设备所支持所有的事件
#define EV_KEY 0x01 //按键
#define EV_REL 0x02 //鼠标事件 相对坐标
#define EV_ABS 0x03 //手写板事件 绝对坐标
#define EV_MSC 0x04 //其他类型
#define EV_SW 0x05
#define EV_LED 0x11 //LED灯设备
#define EV_SND 0x12 //蜂鸣器 输入声音
#define EV_REP 0x14 //允许重复按键类型
#define EV_FF 0x15
#define EV_PWR 0x16 //电源管理事件
#define EV_FF_STATUS 0x17
#define EV_MAX 0x1fcode：事件代码
事件的代码。如果事件的类型代码是EV_KEY,该代码code为设备键盘代码，代码值0~127为键盘上的按键代码, 0x110~0x116 为鼠标上按键代码,其中0x110(BTN_ LEFT)为鼠标左键,0x111(BTN_RIGHT)为鼠标右键,0x112(BTN_ MIDDLE)为鼠标中键。其它代码含义请参看include/linux /input.h文件。如果事件的类型代码是EV_REL,code值表示轨迹的类型。如指示鼠标的X轴方向 REL_X (代码为0x00),指示鼠标的Y轴方向REL_Y(代码为0x01),指示鼠标中轮子方向REL_WHEEL(代码为0x08)。
*
* Keys and buttons
*/
#define KEY_RESERVED 0
#define KEY_ESC 1
#define KEY_1 2
#define KEY_2 3
#define KEY_3 4
#define KEY_4 5
#define KEY_5 6
#define KEY_6 7
#define KEY_7 8
#define KEY_8 9
#define KEY_9 10
#define KEY_0 11
#define KEY_MINUS 12
#define KEY_EQUAL 13
#define KEY_BACKSPACE 14
#define KEY_TAB 15
#define KEY_Q 16
#define KEY_W 17
#define KEY_E 18
#define KEY_R 19
#define KEY_T 20
#define KEY_Y 21
#define KEY_U 22
#define KEY_I 23
#define KEY_O 24
#define KEY_P 25
#define KEY_LEFTBRACE 26
#define KEY_RIGHTBRACE 27
#define KEY_ENTER 28
#define KEY_LEFTCTRL 29
#define KEY_A 30
#define KEY_S 31
#define KEY_D 32
#define KEY_F 33
#define KEY_G 34
#define KEY_H 35
#define KEY_J 36
#define KEY_K 37
#define KEY_L 38
#define KEY_SEMICOLON 39
#define KEY_APOSTROPHE 40
#define KEY_GRAVE 41
#define KEY_LEFTSHIFT 42
#define KEY_BACKSLASH 43
#define KEY_Z 44
#define KEY_X 45
#define KEY_C 46
#define KEY_V 47
#define KEY_B 48
#define KEY_N 49
#define KEY_M 50
#define KEY_COMMA 51
#define KEY_DOT 52
#define KEY_SLASH 53
#define KEY_RIGHTSHIFT 54
#define KEY_KPASTERISK 55
#define KEY_LEFTALT 56
#define KEY_SPACE 57
#define KEY_CAPSLOCK 58
#define KEY_F1 59
#define KEY_F2 60
#define KEY_F3 61
#define KEY_F4 62
#define KEY_F5 63
#define KEY_F6 64
#define KEY_F7 65
#define KEY_F8 66
#define KEY_F9 67
#define KEY_F10 68
#define KEY_NUMLOCK 69
#define KEY_SCROLLLOCK 70
#define KEY_KP7 71
#define KEY_KP8 72
#define KEY_KP9 73
#define KEY_KPMINUS 74
#define KEY_KP4 75
#define KEY_KP5 76
#define KEY_KP6 77
#define KEY_KPPLUS 78
#define KEY_KP1 79
#define KEY_KP2 80
#define KEY_KP3 81
#define KEY_KP0 82
#define KEY_KPDOT 83
#define KEY_ZENKAKUHANKAKU 85
#define KEY_102ND 86
#define KEY_F11 87
#define KEY_F12 88
#define KEY_RO 89
#define KEY_KATAKANA 90
#define KEY_HIRAGANA 91
#define KEY_HENKAN 92
#define KEY_KATAKANAHIRAGANA 93
#define KEY_MUHENKAN 94
#define KEY_KPJPCOMMA 95
#define KEY_KPENTER 96
#define KEY_RIGHTCTRL 97
#define KEY_KPSLASH 98
#define KEY_SYSRQ 99
#define KEY_RIGHTALT 100
#define KEY_LINEFEED 101
#define KEY_HOME 102
#define KEY_UP 103
#define KEY_PAGEUP 104
#define KEY_LEFT 105
#define KEY_RIGHT 106
#define KEY_END 107
#define KEY_DOWN 108
#define KEY_PAGEDOWN 109
#define KEY_INSERT 110
#define KEY_DELETE 111
#define KEY_MACRO 112
#define KEY_MUTE 113
#define KEY_VOLUMEDOWN 114
#define KEY_VOLUMEUP 115
#define KEY_POWER 116
#define KEY_KPEQUAL 117
#define KEY_KPPLUSMINUS 118
#define KEY_PAUSE 119
#define KEY_KPCOMMA 121
#define KEY_HANGEUL 122
#define KEY_HANGUEL KEY_HANGEUL
#define KEY_HANJA 123
#define KEY_YEN 124
#define KEY_LEFTMETA 125
#define KEY_RIGHTMETA 126
#define KEY_COMPOSE 127鼠标相关的值
#define BTN_MOUSE 0x110
#define BTN_LEFT 0x110
#define BTN_RIGHT 0x111
#define BTN_MIDDLE 0x112
#define BTN_SIDE 0x113
#define BTN_EXTRA 0x114
#define BTN_FORWARD 0x115
#define BTN_BACK 0x116
#define BTN_TASK 0x117相对坐标
Type为EV_REL时，code表示操作的是哪个坐标轴，如：REL_X，REL_Y。(因为鼠标有x,y两个轴向，所以一次鼠标移动，会产生两个input_event)*
* Relative axes
*/
#define REL_X 0x00
#define REL_Y 0x01
#define REL_Z 0x02
#define REL_RX 0x03
#define REL_RY 0x04
#define REL_RZ 0x05
#define REL_HWHEEL 0x06
#define REL_DIAL 0x07
#define REL_WHEEL 0x08
#define REL_MISC 0x09
#define REL_MAX 0x0f
value:根据Type的不同而含义不同。
例如：
Type为EV_KEY时，value: 0表示按键抬起。1表示按键按下。（4表示持续按下等？）。
Type为EV_REL时，value: 表明移动的值和方向（正负值）。
Type为EV_ABS时，code表示绝对位置。
4. 键盘设备示例代码
执行结果如下：
5. 鼠标设备示例代码
执行结果如下：
6. 模拟鼠标和按键的示例代码
#include
#include
#include
#include
#include
//按键模拟，按键包含按下和松开两个环节
void simulate_key(int fd, int kval)
{
struct input_event event;
gettimeofday(&event.time, 0);
//按下kval键
event.type = EV_KEY;
event.value = 1;
event.code = kval;
write(fd, &event, sizeof(event));
//同步，也就是把它报告给系统
event.type = EV_SYN;
event.value = 0;
event.code = SYN_REPORT;
write(fd, &event, sizeof(event));
memset(&event, 0, sizeof(event));
gettimeofday(&event.time, 0);
//松开kval键
event.type = EV_KEY;
event.value = 0;
event.code = kval;
write(fd, &event, sizeof(event));
//同步，也就是把它报告给系统
event.type = EV_SYN;
event.value = 0;
event.code = SYN_REPORT;
write(fd, &event, sizeof(event));
}
//鼠标移动模拟
void simulate_mouse(int fd, int rel_x, int rel_y)
{
struct input_event event;
gettimeofday(&event.time, 0);
//x轴坐标的相对位移
event.type = EV_REL;
event.value = rel_x;
event.code = REL_X;
write(fd, &event, sizeof(event));
//y轴坐标的相对位移
event.type = EV_REL;
event.value = rel_y;
event.code = REL_Y;
write(fd, &event, sizeof(event));
//同步
event.type = EV_SYN;
event.value = 0;
event.code = SYN_REPORT;
write(fd, &event, sizeof(event));
}
int main(int argc, char **argv)
{
int fd_mouse = -1;
int fd_kbd = -1;
int i = 0;
fd_kbd = open("/dev/input/event3", O_RDWR);
if(fd_kbd <= 0)
{
printf("Can not open keyboard input file\n");
return -1;
}
fd_mouse = open("/dev/input/event2", O_RDWR);
if(fd_mouse <= 0)
{
printf("Can not open mouse input file\n");
return -1;
}
for (i = 0; i < 50; i++)
{
simulate_key(fd_mouse, BTN_LEFT); //模拟按下鼠标左键
//if (i % 3 == 0)
// simulate_key(fd_kbd, KEY_A); //模拟按下键盘A键
//模拟鼠标相对上次x和y轴相应移动10个像素
//simulate_mouse(fd_mouse, 10, 10);
sleep(3);
}
close(fd_kbd);
close(fd_mouse);
}