Linux 输入子系统原理理解（原创）

linux    输入子系统原理理解（原创）

以前学了单独的按键设备驱动以及鼠标驱动，实际上，在linux中实现这些设备驱动，有一种更为推荐的方法，就是input输入子系统。平常我们的按键，触摸屏，鼠标等输入型设备都可以利用input接口来简化驱动程序并实现设备驱动。

输入子系统原理

linux输入子系统的体系结构可以分为三个层面，分别为：驱动层、输入核心层、事件处理层，三个有点类似PHP的MVC模式，意思就是每个层次只是负责单独的一个功能，无需参与其他的功能，有点类似函数的封装，好了，废话不多说，三个层面具体的功能如下：

（1）驱动层：将底层的硬件输入转化为统一的事件类型，向输入核心（input core）汇报0，简单来说，驱动层就是负责汇报事情。

（2）输入核心层：为驱动层提供输入设备的注册和操作接口。

比如： 1. 用input_register_device函数对设备进行注册；

2. 通知事件处理层对事件进行处理；

3. 在/proc下产生相应的设备信息。

（3）事件处理层：主要作用就是与用户空间进行交互。包含提供驱动程序的fops接口，在/dev下生成相应的设备文件节点nod等功能。

 

总的来说，归纳一下上面的一大段内容：

一个事件，如鼠标移动，键盘按下事件，首先通过 
 驱动层Driver --> 输入核心层 InputCore-->事件处理层Event handler-->用户空间userspace的顺序来完成事件的响应。

 

设备描述

Input设备用input_dev结构体来描述。

在input子系统实现设备驱动程序中，驱动的核心工作是向系统报告按键，触摸屏，鼠标等事件，无须关心文件操作接口，因为这些接口是有事件处理层Event handler来实现的。

 

好了，原理讲的差不多了，接下来讲一下驱动的实现

驱动实现

1.事件支持

首先一个设备驱动，我们应该通过set_bit()函数来告诉输入子系统它支持哪些事件，哪些按键，例如：

Set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit);            告诉输入子系统支持按键的时间

Struct input_dev中有两个成员：

      Evbit: 事件类型

      Keybit： 按键类型

 

事件类型：

      EV_RST            reset                   EV_KEY            按键

      EV_REL            相对坐标     EV_ABS      绝对坐标

      EV_MSC            其他                  EV_LEC            LED

      EV_SND            声音                   EV_REP            repeat

      EV_FF            力反馈

但事件类型为EV_KEY时，还需指明按键类型：

      BTN_LEFT:      鼠标左键            BTN_0：数字0键

      BTN_RIGHT:      鼠标右键            BTN_1：数字1键

      BTN_MIDDLE:      鼠标中键

 

2.报告事件

当事件真的发生的时间，我们的驱动层应该向输入核心层Input Core来报告EV_KEY,EV_REL,EV_ABS等事件，报告函数分别为：

Void input_report_key(struct input_dev *dev,unsigned int code, int value)

Void input_report_rel(struct input_dev *dev,unsigned int code, int value)

Void input_report_abs(struct input_dev *dev,unsigned int code, int value)

 

Code: 事件的代码：如果事件类型是EV_KEY, 则该代码则为设备的键盘代码，例如键盘上按键代码值为0~127 ，鼠标键代码值为0x110 ~ 0x116 具体请参考include/linux/input.h文件

Value：事件的值。如果事件类型是EV_KEY, 按键按下时值为1，松开即为0

 

3.报告结束

Input_sync()用于告诉输入核心层input core：此次报告已经结束

 

例如，在触摸屏设备驱动中，一次点击的整个报告事件过程如下：

Input_report_abs(input_dev, ABS_X, x);      //报告X坐标

Input_report_abs(input_dev, ABS_Y, y);      //报告Y坐标

Input_report_abs(input_dev, ABS_PRESSURE, 1);      //报告事件类型为按下，且value值为1

Input_sync(input_dev);      //报告完毕，同步事件

 

 

一个按键驱动程序的局部函数：

//在按键中断中报告事件

Static void buton_interrupt(int irq, void *dummy, struct pt_regs *fp)

{

      //注意，此处所有的按键都要报告，无论是0号按键还是1号按键

      Input_report_key(&button_dev, BTN_0, inb(BUTTON_PORT0));

Input_report_key(&button_dev, BTN_1, inb(BUTTON_PORT1));

      Input_sync(&button_dev);      //报告完毕，同步事件

      //此时，输入核心层和事件处理层就会将收集的事件类型形成相应的数据，放到file operation 中和 buffer中，以用用户空间读取

}

 

//驱动初始化函数

Static int __init  button_init(void){

            //申请中断,因为按键事件报告是在中断中执行

            If( request_irq(BUTTON_IRQ,button_interrupt, 0, “button”, NULL) )

                      Return –EBUSY;

             Set_bit(EV_KEY, button_dev.evbit);  //告诉输入子系统支持EV_key事件
             Set_bit(BTN_0, button_dev.keybit);  //告诉输入子系统支持0号键
             Set_bit(BTN_1, button_dev.keybit);  //告诉输入子系统支持1号键

             Input_register_device(&button_dev);      //注册input设备

}

 

 

应用程序实现

      当相应的时间响应，用户空间读取事件是，所读取到的是 input_event 结构的信息，不再是一个单纯的数字，

在input_event 结构中，已经包含 按键类型type, 按键键值code等信息。

用户需要对input_event 进行相应的解析，获得相应的信息。
 

Struct   input_event  ev_key;  //声明结构体 

Button_fd = open(“/dev/event0”,O_RDWR); 

While(1){

      Count = read(button_fd, &ev_key, sizeof( struct input_event ));

      for( i=0; i<(int)count/sizeof( struct input_event ); i++ ){

            if(EV_KEY  ==  ev_key.type)            //确定类型是否相同

                       printf(“type:%d, code:%d, value:%d \n”,ev_key.type,ev_key.code,ev_key.value);

            If( EV_SYN == ev_key.type )  

                       Printf(“syn event \n”);

}

}

Close(button_fd);

 

我们都在路上，有时苦有时甜，为此我送给自己以及相同爱好者们两个字：坚持 。
       一起加油！！！
       2015年1月16日