X Window研究笔记(6)

X Window研究笔记(6)

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作者联系方式：李先静 <xianjimli at hotmail dot com>

6．X Window输入设备(TinyX)

X Window支持的基本输入设备有keyboard、mouse和touchscreen，keyboard有自己的驱动接口，而后两者具有相同的驱动接口。

输入设备的初始化。

1. X Server在初始化时会调用InitInput函数初始化输入设备。
2. InitInput调用KdInitInput完成TinyX输入设备的初始化。其参数LinuxMouseFuncs指向mouse驱动函数，LinuxKeyboardFuncs指向keyboard驱动的函数。
3. 在KdInitInput中，创建一个KdMouseInfo对象，放入kdMouseInfo链表中，并初始化这个KdMouseInfo对象。
4. 在KdInitInput中，把指向keyboard和mouse驱动的指针保存到kdMouseFuncs和kdKeyboardFuncs两个全局变量之中。
5. 在KdInitInput中，加载键盘映射表，初始化按键重复的数据结构，重置输入设备的状态。
6. 在KdInitInput中，创建keyboard和mouse设备，并注册这两个输入设备到系统中。
7. 如果支持touchscreen，把kdTsFuncs指向TsFuncs。

keyboard的驱动接口

typedef struct _KdKeyboardFuncs ...{
    void            (*Load) (void);
    int             (*Init) (void);
    void            (*Leds) (int);
    void            (*Bell) (int, int, int);
    void            (*Fini) (void);
    int             LockLed;
} KdKeyboardFuncs;

下面我们来看一个实际例子(tinyx/linux/keyboard.c)：

KdKeyboardFuncs LinuxKeyboardFuncs = ...{
    LinuxKeyboardLoad,
    LinuxKeyboardInit,
    LinuxKeyboardLeds,
    LinuxKeyboardBell,
    LinuxKeyboardFini,
    3,
};

LinuxKeyboardLoad: 构建一个键值映射表，即从原始的按键值到虚拟键值间VK之间的映射。让虚拟键值独立于硬件的，可以提高应用程序的可移植性。

static void
LinuxKeyboardLoad (void)
...{  
    readKernelMapping ();
}    

LinuxKeyboardInit：初始化一些数据结构，并注册相关回调函数。这样，在有按键事件时，LinuxConsoleFd唤醒select，并调用函数LinuxKeyboardRead读取按键事件，经过一些转换动作之后，调用KdHandleKeyboardEvent把事件分发出去。

static int
LinuxKeyboardInit (void)
...{
    if (!LinuxKbdType)
        LinuxKbdType = KdAllocInputType ();

    KdRegisterFd (LinuxKbdType, LinuxConsoleFd, LinuxKeyboardRead, 0);
    LinuxKeyboardEnable (LinuxConsoleFd, 0);
    KdRegisterFdEnableDisable (LinuxConsoleFd,
                               LinuxKeyboardEnable,
                               LinuxKeyboardDisable);
    return 1;
}

LinuxKeyboardLeds: 在某些键按下以后，需要点亮键盘灯（Caps Lock和 Num Lock等），这时候会调用这个函数，这是通过ioctl系统调用实现的。

static void
LinuxKeyboardLeds (int leds)
...{
    ioctl (LinuxConsoleFd, KDSETLED, leds & 7);
}

LinuxKeyboardBell：它的功能是发出蜂鸣声，至于为什么作为键盘驱动的一部分，可能是由于输入某些键值时要响一声吧（如，/a）。这也是通过ioctl系统调用实现的。

static void
LinuxKeyboardBell (int volume, int pitch, int duration)
...{
    if (volume && pitch)
    ...{
        ioctl(LinuxConsoleFd, KDMKTONE,
              ((1193190 / pitch) & 0xffff) |
              (((unsigned long)duration *
                volume / 50) << 16));

    }
}

LinuxKeyboardFini：~初始化keyboard设备，即禁用keyboard，然后注销设备描述符。

static void
LinuxKeyboardFini (void)
...{
    LinuxKeyboardDisable (LinuxConsoleFd, 0);
    KdUnregisterFds (LinuxKbdType, FALSE);
}

鼠标的接口：

typedef struct _KdMouseFuncs ...{
    int             (*Init) (void);
    void            (*Fini) (void);
} KdMouseFuncs;

下面看一个实际例子(tinyx/linux/mouse.c)

KdMouseFuncs LinuxMouseFuncs = ...{
    MouseInit,
    MouseFini,
};

MouseInit 打开设备文件，并注册一些回调函数。这样，在有mouse事件时，fd唤醒select，并调用函数MouseRead读取mouse事件，经过一些转换动作之后，调用KdHandleMouseEvent把事件分发出去。

char *kdefaultMouse[] =  ...{
    "/dev/mouse",
    "/dev/psaux",
    "/dev/input/mice",
    "/dev/adbmouse",
    "/dev/ttyS0",
    "/dev/ttyS1",
};

#define NUM_DEFAULT_MOUSE    (sizeof (kdefaultMouse) / sizeof (kdefaultMouse[0]))

static int
MouseInit (void)
...{
    int     i;
    int     fd = -1;
    Kmouse  *km;
    KdMouseInfo *mi, *next;
    int     n = 0;
    char    *prot;

    if (!MouseInputType)
    MouseInputType = KdAllocInputType ();

    for (mi = kdMouseInfo; mi; mi = next)
    ...{
    next = mi->next;
    prot = mi->prot;
    if (mi->inputType)
        continue;
    if (!mi->name)
    ...{
        for (i = 0; i < NUM_DEFAULT_MOUSE; i++)
        ...{
        if (kdNoSerialMouse && strstr(kdefaultMouse[i], "/dev/ttyS"))
            continue;
        fd = open (kdefaultMouse[i], 2);
        if (fd >= 0)
        ...{
            mi->name = KdSaveString (kdefaultMouse[i]);
            break;
        }
        }  
    }
    else
        fd = open (mi->name, 2);
           
    if (fd >= 0)
    ...{
        km = (Kmouse *) xalloc (sizeof (Kmouse));
        if (km)
        ...{
        km->iob.fd = fd;
        km->iob.avail = km->iob.used = 0;
       km->prot = 0;
        km->i_prot = 0;
        km->tty = isatty (fd);
        mi->driver = km;
        mi->inputType = MouseInputType;
        MouseFirstProtocol (km, mi->prot);
        if (KdRegisterFd (MouseInputType, fd, MouseRead, (void *) mi))
            n++;
        }
        else
        close (fd);
    }
    }
    return n;
}

MouseFini: ~初始化mouse设备，即注销回调函数，并释放一些数据结构。

static void
MouseFini (void)
...{
    KdMouseInfo *mi;

    KdUnregisterFds (MouseInputType, TRUE);
    for (mi = kdMouseInfo; mi; mi = mi->next)
    ...{
    if (mi->inputType == MouseInputType)
    ...{
        xfree (mi->driver);
        mi->driver = 0;
        mi->inputType = 0;
    }
    }
}

触摸屏的接口

typedef struct _KdMouseFuncs ...{
    int             (*Init) (void);
    void            (*Fini) (void);
} KdMouseFuncs;

触摸屏是作为鼠标来实现的。下面看一个实际例子(tinyx/linux/tslib.c)

KdMouseFuncs TsFuncs = ...{
    TslibInit,
    TslibFini
};

TslibInit：打开设备文件，并注册一些回调函数。由于触摸屏涉及到去抖、滤波、校准等功能，相关对于鼠标来说，要复杂得多，所以这里是调用tslib来实现的。

在有笔点事件时，fd唤醒select，并调用函数TsRead读取笔点事件，经过一些转换动作之后，调用KdHandleMouseEvent把事件分发出去。

int
TslibInit (void)
...{
    int         i;
    KdMouseInfo *mi, *next;
    int         fd= 0;
    int         n = 0;
   
    if (!TsInputType)
        TsInputType = KdAllocInputType ();
       
    for (mi = kdMouseInfo; mi; mi = next)
    ...{
        next = mi->next;
        if (mi->inputType)
            continue;
           
        if (!mi->name)
        ...{
            for (i = 0; i < NUM_TS_NAMES; i++)
            ...{
                if(!(tsDev = ts_open(TsNames[i],0))) continue;
                ts_config(tsDev);
                fd=ts_fd(tsDev);
                if (fd >= 0)
                ...{
                    mi->name = KdSaveString (TsNames[i]);
                    break;
                }  
            }  
        }  
       
        if (fd > 0 && tsDev != 0)
          ...{
            mi->driver = (void *) fd;
            mi->inputType = TsInputType;
                if (KdRegisterFd (TsInputType, fd, TsRead, (void *) mi))
                    n++;
          }
        else
          if (fd > 0) close(fd);
        }
}

TslibFini: ~初始化touchscreen设备，即注销相关的回调函数，并释放一些数据结构。

void
TslibFini (void)
...{
    KdMouseInfo *mi;

    KdUnregisterFds (TsInputType, TRUE);
    for (mi = kdMouseInfo; mi; mi = mi->next)
    ...{
        if (mi->inputType == TsInputType)
        ...{
            if(mi->driver) ts_close(tsDev);
            mi->driver = 0;
            mi->inputType = 0;
            if (mi->name != NULL) ...{
                free(mi->name);
                mi->name = NULL;
            }
        }
    }
}

有意思的是，驱动本身的接口并不能说明设备的特性，它只提供初始化和～初始化这类通用接口，在初始化时才注册设备描述符和相应的读取函数。

（待续）