input子系统

本文简单介绍一下linux的inputsystem，并通过一个实际的案例介绍一下在具体的项目中如何实现自己的inputsystem。

 1.  系统结构

那首先就从linux的inputsystem的结构开始说起，如下图所示：

Input system 有三大块组成：

·   Drivers：相当于输入设备的驱动程序，负责接收来自硬件的输入中断，并把输入中断转换成相应的输出给Input Core，这个部分的实现取决于具体的硬件，也是实际当中我们主要做的部分。

·   Input Core：Linux input system中的核心部分，是输入设备的抽象，把来自输入设备的输入输出到相应的Handler，这部分的代码可以看linux的内核代码中Drivers/input/input.c，在实际中我们不需要自己去写这部分的代码。

·    Handlers：用户空间中的应用程序通过handlers来接收输入，对于用户空间来说，Handler就像一个设备一样，可以从中得到底层的输入。在实际应用中，这块基本上很少会去修改。

 综上：一个输入的数据流的路径：Drivers → Input Core → Handlers → Applications

 讲完了结构，那在实际中，Driver，Input Core ，Handler和 Application 是如何联系上的呢？

 首先说说Driver是怎么和Input Core，Handler联系上的呢？

 在Input Core中，由两个链表：input_dev_list和input_handler_list。

当有一个新的driver调用input_register_device的时候，Input Core就会把这个input_dev添加到input_dev_list中，同时还会在input_handler_list中寻找所有匹配的input_handler，把input_handler和input_dev连接（connect）起来，一旦连接以后，input_dev发生的输入就会通过Input Core 传递到input_handler，用户空间的applications通过input_handler进而得到输入。

 同样，当有一个新的handler调用input_register_handler的时候，Input Core就会把这个input_handler添加到input_handler_list上面，同时遍历input_dev_list找出所有匹配的input_dev，并且把匹配的input_dev和input_handler连接（connect）起来。

 如果用图来说明的话，input_dev和input_dev_handler之间的关系如下：

 结点1、2、3表示input_dev设备，其通过input_dev->node变量连接到全局输入设备链表input_dev_list中。结点 4、5、6表示input_handler处理器，其通过input_handler->node连接到全局handler处理器链表input_handler_list中。结点7是一个input_handle的结构体，其用来连接input_dev和input_handler。input_handle的dev成员指向了对应的input_dev设备，input_handle的handler成员指向了对应的input_handler。另外，结点7的input_handle通过d_node连接到了结点2的input_dev上的h_list链表上。另一方面，结点7的input_handle通过h_node连接到了结点5的input_handler的h_list链表上。通过这种关系，将input_dev和input_handler联系了起来。

那Application又是怎么和Handler联系上的呢？

每一个handler都类似于/dev/下面的一个设备，application需要打开这个设备，使用read方法来读取输入。

而在handler中，又有一个client_list的链表，每当有application打开这个handler的时候，都会建立一个新的client并且添加到这个client_list上面去，这样所有的applications都会接到同样的输入。

在系统中，可以通过以下命令来看有哪些input_dev和input_dev_handler：

cat /proc/bus/input/devices

cat /proc/bus/input/handlers

 

2 与软件设计有关的API函数

2.1.分配一个输入设备

Struct input_dev *input_allocate_device*(void);

2.2.注册一个输入设备

Int input_register_device(struct input_dev *dev);

2.3.驱动实现-事件支持

Set_bit告诉inout子系统它支持哪些事件
Set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit)
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。

2.3.1事件类型

Linux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linux/input.h中)：EV_SYN0x00 同步事件
EV_KEY 0x01 按键事件
EV_REL 0x02 相对坐标
EV_ABS 0x03 绝对坐标
EV_MSC 0x04 其它
EV_LED 0x11 LED
EV_SND 0x12 声音
EV_REP 0x14 Repeat
EV_FF 0x15 力反馈

2.4.驱动实现-报告事件

Void input_event(struct input_dev *dev,unsigned inttype,unsigned int code,int value);//报告指定type,code的输入事件
Void input_report_key(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value);//报告键值
Void input_report_rel(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value);//报告相对坐标
Void input_report_abs(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value);//报告绝对坐标
Void input_sync(struct input_dev *dev);//报告同步事件
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：
Input_report_abs(input_dev,ABS_X,x);//X坐标
Input_report_abs(input_dev,ABS_Y,y);//Y坐标
Input_report_abs(input_dev,ABS_PRESSURE,pres);//压力
input_sync(struct input_dev *dev);//同步

2.5释放与注销设备

Void input_free_device(struct input_dev *dev);
Void input_unregister_device(struct input_dev *);

3.  实例

* 按键初始化过程

1.      01  #include <asm/irq.h>   

2.      02  #include <asm/io.h>   

3.      03  static struct input_dev *button_dev;    /*输入设备结构体*/    

4.      04  static irqreturn_t button_interrupt(int irq, void *dummy) /*中断处理函数*/    

5.      05  {    

6.      06      input_report_key(button_dev, BTN_0, inb(BUTTON_PORT) & 1);        

7.      /*向输入子系统报告产生按键事件*/    

8.      07      input_sync(button_dev);         /*通知接收者，一个报告发送完毕*/    

9.      08      return IRQ_HANDLED;    

10.   09  }    

11.   10  static int __init button_init(void) /*加载函数*/    

12.   11  {    

13.   12      int error;    

14.   13      if (request_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt, 0, "button", NULL))  /*申请中断处理函数*/    

15.   14      {    

16.   15          /*申请失败，则打印出错信息*/    

17.   16          printk(KERN_ERR "button.c: Can't allocate irq %d\n", button_    

18.   irq);    

19.   17          return -EBUSY;    

20.   18      }    

21.   19      button_dev = input_allocate_device();   /*分配一个设备结构体*/    

22.   20      if (!button_dev)                        /*判断分配是否成功*/    

23.   21      {    

24.   22          printk(KERN_ERR "button.c: Not enough memory\n");    

25.   23          error = -ENOMEM;    

26.   24          goto err_free_irq;    

27.   25      }    

28.   26      button_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY);    /*设置按键信息*/    

29.   27      button_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_0)] = BIT_MASK(BTN_0);    

30.   28      error = input_register_device(button_dev);  /*注册一个输入设备*/    

31.   29      if (error)    

32.   30      {    

33.   31          printk(KERN_ERR "button.c: Failed to register device\n");    

34.   32          goto err_free_dev;    

35.   33      }    

36.   34      return 0;    

37.   35      err_free_dev:                               /*以下是错误处理*/    

38.   36          input_free_device(button_dev);    

39.   37      err_free_irq:    

40.   38          free_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt);    

41.   39      return error;    

42.   40  }    

43.   41  static void __exit button_exit(void)            /*卸载函数*/    

44.   42  {    

45.   43      input_unregister_device(button_dev);        /*注销按键设备*/    

46.   44      free_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt); /*释放按键占用的中断线*/    

47.   45  }    

48.   46  module_init(button_init);    

49.   47  module_exit(button_exit);   

其他与输入功能的系统结构图：

USB input system

 Linux Bluetooth input system

 Linux ACPI input system

其实本文就是对之前GPIO子系统的一个补充，部分内容从网络摘取，时间久远已经无法找到出处。