Linux/Android——input系统之 kernel层 与 frameworks层交互 (五)

     之前的四篇博文记录的都是linux中的input体系相关的东西,最底层以我调试的usb触摸屏的设备驱动为例,贴出链接:

Linux/Android——usb触摸屏驱动 - usbtouchscreen (一)

Linux/Android——输入子系统input_event传递 (二)

Linux/Android——input子系统核心 (三) 

Linux/Android——input_handler之evdev (四)

在第二篇有记录input体系整体脉络,博文顺序也差不多是从下往上,这些都没有涉及到android这边的内容,这篇记录一下kernel与android的framework层的关联.


                                            撰写不易,转载需注明出处:http://blog.csdn.net/jscese/article/details/42291149#t6


在kernel启动完全之后,input以及evdev都已初始化完,先看在kernel中打开input核心设备的接口input_open_file,

也是android这边frameworks首先会调用到的地方,至于怎么调用到的,后面分析

input_open_file:

在第三篇input核心中,有介绍到注册input这个设备的时候,fops中就有这个input_open_file,现在来看看:

static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)
{
    struct input_handler *handler;
    const struct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;
    int err;

    err = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
    if (err)
        return err;

    /* No load-on-demand here? */
    handler = input_table[iminor(inode) >> 5];   //根据索引节点求次设备号除以32,找对应的绑定的事件处理器handler,这里如果得到的次设备号是64~96之间 即为evdev的handler,这个input_table数组的维护在上篇有介绍
    if (handler)
        new_fops = fops_get(handler->fops); //获取handler的fops

    mutex_unlock(&input_mutex);

    /*
     * That's _really_ odd. Usually NULL ->open means "nothing special",
     * not "no device". Oh, well...
     */
    if (!new_fops || !new_fops->open) {
        fops_put(new_fops);
        err = -ENODEV;
        goto out;
    }

    old_fops = file->f_op;
    file->f_op = new_fops;  //如果事件处理器有 file_operarions 就赋值给现在的file->f_op ,替换了原来的
    err = new_fops->open(inode, file);  //这里调用的是 事件处理器file方法中的open方法,
    if (err) {
        fops_put(file->f_op);
        file->f_op = fops_get(old_fops);
    }
    fops_put(old_fops);
out:
    return err;
}

这里如果是打开evdev的,调用到的是evdev_handler中的evdev_fops的open方法!


evdev_fops:

 前文有介绍evdev_handler的功能与注册,这里看下这个handler注册的方法:

static const struct file_operations evdev_fops = {
	.owner		= THIS_MODULE,
	.read		= evdev_read,
	.write		= evdev_write,
	.poll		= evdev_poll,
	.open		= evdev_open,
	.release	= evdev_release,
	.unlocked_ioctl	= evdev_ioctl,
#ifdef CONFIG_COMPAT
	.compat_ioctl	= evdev_ioctl_compat,
#endif
	.fasync		= evdev_fasync,
	.flush		= evdev_flush,
	.llseek		= no_llseek,
};

都是字面意思,前文也提到匹配connect的时候,在evdev_connect中注册生成了 /sys/class/input/event%d ,

这个字符设备文件就是连接kernel与framework的桥梁了!

可以看到这里有个evdev_open方法,这个方法就是打开设备文件的


evdev_open:

static int evdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
    struct evdev *evdev;
    struct evdev_client *client;
    int i = iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE;  //通过节点算出 minor序号,这个在connect 生成event%d 时有+操作,所以减去BASE
    unsigned int bufsize;
    int error;

    if (i >= EVDEV_MINORS)
        return -ENODEV;

    error = mutex_lock_interruptible(&evdev_table_mutex);
    if (error)
        return error;
    evdev = evdev_table[i]; // 这个数组就是以minor为索引,存每次匹配上的evdev

...

    bufsize = evdev_compute_buffer_size(evdev->handle.dev);  //往下都是 分配初始化一个evdev_client 变量

    client = kzalloc(sizeof(struct evdev_client) +
                bufsize * sizeof(struct input_event),
             GFP_KERNEL);

    if (!client) {
        error = -ENOMEM;
        goto err_put_evdev;
    }

    client->bufsize = bufsize;
    spin_lock_init(&client->buffer_lock);
    snprintf(client->name, sizeof(client->name), "%s-%d",
            dev_name(&evdev->dev), task_tgid_vnr(current));
    client->evdev = evdev;
    evdev_attach_client(evdev, client);  //将这个client加入到evdev的client_list链表中

    error = evdev_open_device(evdev); // 这里深入打开,传入的是设备匹配成功时在evdev_handler中创建的evdev

...

}

继续看
static int evdev_open_device(struct evdev *evdev)
{
    int retval;

    retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex);
    if (retval)
        return retval;

    if (!evdev->exist)
        retval = -ENODEV;
    else if (!evdev->open++) {  //判断是否打开了,初始分配kzalloc,所以open为0,没有打开的话,这里继续调用打开,open计数为1
        retval = input_open_device(&evdev->handle);
        if (retval)
            evdev->open--;
    }

    mutex_unlock(&evdev->mutex);
    return retval;
}

可以看到这里绕了一圈,由最开始的input_open_file,最后又回到input核心中去了。调用到input.c中的接口,传入的是设备当初匹配成功的组合handle


input_open_device:

int input_open_device(struct input_handle *handle)
{
    struct input_dev *dev = handle->dev;  //取对应的input_dev
    int retval;

    retval = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
    if (retval)
        return retval;

    if (dev->going_away) {
        retval = -ENODEV;
        goto out;
    }

    handle->open++;  // handle数++ ,上面是evdev的open++ 不一样

    if (!dev->users++ && dev->open)   // 这个dev没有被其它进程占用,并且设备有open方法
        retval = dev->open(dev); //调用input_dev设备的open方法 ,这个是在设备驱动注册这个input_dev时初始化的

    if (retval) {  //失败处理情况
        dev->users--;
        if (!--handle->open) {
            /*
             * Make sure we are not delivering any more events
             * through this handle
             */
            synchronize_rcu();
        }
    }

 out:
    mutex_unlock(&dev->mutex);
    return retval;
}

这里最终是调用设备驱动注册input_dev时的open方法,现在返回看看我这边注册usbtouchscreen时的input_dev 的open方法:

	input_dev->open = usbtouch_open;

这个再往下就是设备驱动干的事了。。这里就不分析usbtouch_open 做了什么了,无非是一些初始化操作之类的

到这里打开设备这一步就完成了!


evdev_read:

这个是evdev设备的读取函数,注册在fops里:

static ssize_t evdev_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
{
	struct evdev_client *client = file->private_data; //这个客户端结构在打开的时候分配并保存在file->private_data中
	struct evdev *evdev = client->evdev;
	struct input_event event;
	int retval;

	if (count < input_event_size())
		return -EINVAL;
//这条语句提示,用户进程每次读取设备的字节数,不要少于input_event结构的大小
	if (client->head == client->tail && evdev->exist && (file->f_flags & O_NONBLOCK))
		return -EAGAIN;
//head等于tail说明目前还没有事件传回来,如果设置了非阻塞操作,则会立刻返回
	retval = wait_event_interruptible(evdev->wait, client->head != client->tail || !evdev->exist);
//没有事件就会睡在evdev的等待队列上了,等待条件是有事件到来或者设备不存在了(设备关闭的时候,清这个标志)
	if (retval)
		return retval;
//如果能执行上面这条语句说明有事件传来或者,设备被关闭了,或者内核发过来终止信号
	if (!evdev->exist)
		return -ENODEV;

	while (retval + input_event_size() <= count && evdev_fetch_next_event(client, &event))
	{
// evdev_fetch_next_event这个函数遍历client里面的input_event buffer数组
		if (input_event_to_user(buffer + retval, &event))
//将事件复制到用户空间
			return -EFAULT;

		retval += input_event_size();
	}

	return retval; //返回复制的数据字节数
}

接下来看android的frameworks层 怎么去打开这个input 设备文件的.

framework层相关的处理机制,后续的博文会详细分析,这里只是简单的记录一下与kernel中这些接口的交互,好对android input的运作体系有个整体的概念 !


InputReader:

 这个的源码在/frameworks/base/services/input/InputReader.cpp 这个在第二篇,总的脉络图上有,属于input service中一部分,看名字就知道这是一个读取input事件的.

等待输入事件到来的自然会是个loop结构设计.

bool InputReaderThread::threadLoop() {
    mReader->loopOnce();
    return true;
}

然后看一下这个loopOnce:

void InputReader::loopOnce() {
    int32_t oldGeneration;
    int32_t timeoutMillis;

...

   size_t count = mEventHub->getEvents(timeoutMillis, mEventBuffer, EVENT_BUFFER_SIZE); //这里就是关键了,通过另外一个中间者EventHub 获取的input事件

...

}


EventHub:

源码位于/frameworks/base/services/input/EventHub.cpp

这个里面其它的先不管,这里先介绍下跟本篇有关系的

size_t EventHub::getEvents(int timeoutMillis, RawEvent* buffer, size_t bufferSize) {

...

    for (;;) {

...

            scanDevicesLocked(); //这个往里走就是通过EventHub::openDeviceLocked  打开*DEVICE_PATH = "/dev/input" 这个设备 ,最终用的open,实际到kernel层就是input设备注册的open

...

    int32_t readSize = read(device->fd, readBuffer, //这里的device->fd就是/dev/input/event%d这个设备文件,就是从这里读取出event的buffer
                        sizeof(struct input_event) * capacity);

...

 }

..

}


这里的read实际上的操作就是上面介绍的 evdev_read 函数!


至此,kernel层的设备以及事件与android这边的frameworks的input服务处理之间就联系起来了,这里frameworks这边稍微提一下,后续分析细节!





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