迅為i.MX6ULL終結者Linux INPUT子系統實驗Input子系統
發布時間：2021-1-11 10:29
發布者：就是塔塔
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文章目錄 1 input子系統簡介 2 input驅動程序編寫流程 3 input_event結構體 1 input子系統簡介 input 子系統就是管理輸入的子系統，和 pinctrl 和 gpio 子系統一樣，都是 Linux 內核針對某一類設備而創建的框架。 input子系統處理輸入事務，任何輸入設備的驅動程序都可以通過input輸入子系統提供的接口注冊到內核，利用子系統提供的功能來與用戶空間交互。輸入設備一般包括鍵盤，鼠標，觸摸屏等，在內核中都是以輸入設備出現的。 input子系統是分層結構的，總共分為三層： 硬件驅動層，子系統核心層，事件處理層。 （1）硬件驅動層負責操作具體的硬件設備，這層的代碼是針對具體的驅動程序的，需要驅動程序的作者來編寫。 （2）子系統核心層是鏈接其他兩個層之間的紐帶與橋梁，向下提供驅動層的接口，向上提供事件處理層的接口。 （3）事件處理層負責與用戶程序打交道，將硬件驅動層傳來的事件報告給用戶程序。 
各層之間通信的基本單位就是事件，任何一個輸入設備的動作都可以抽象成一種事件，如鍵盤的按下，觸摸屏的按下，鼠標的移動等。事件有三種屬性：類型（type），編碼(code)，值(value)，input子系統支持的所有事件都定義在input.h中，包括所有支持的類型，所屬類型支持的編碼等。事件傳送的方向是 硬件驅動層–>子系統核心–>事件處理層–>用戶空間。 2 input驅動程序編寫流程 首先來看一下在input核心層實現了哪些功能，input核心層文件是input.c，路徑:drivers/input/input.c，部分內容如下：
第2418行，注冊了一個input類，在系統啟動后會在/sys/class目錄下生成一個input類的子目錄，如圖 2.1所示：
第2428、2489行，注冊了一個字符設備，所以input子系統本質上也是字符設備驅動，主設備號為 INPUT_MAJOR，INPUT_MAJOR 定義在 include/uapi/linux/major.h 文件中，定義如下： #define INPUT_MAJOR 13 所以input 子系統的所有設備主設備號都為 13，在使用 input 子系統處理輸入設備的時候就不需要去注冊字符設備了，我們只需要向系統注冊一個 input_device 即可。 1、input_dev 結構體 input_dev結構體是input設備基本的設備結構，每個input驅動程序中都必須分配初始化這樣一個結構，結構體定義在 include/linux/input.h 文件中，定義如下：
第 129 行，evbit 表示輸入事件類型，可選的事件類型定義在 include/uapi/linux/input.h 文件中，事件類型如下：
根據使用的不同設備選擇不同的事件類型，在本章的實驗中我們會用到按鍵設備，那么我們就需要選擇EV_KEY 事件類型。 在看input_dev結構體中的第129~137行的evbit、keybit等成員變量，都是對應的不同事件類型的值。比如按鍵事件對應的keybit成員，keybit 就是按鍵事件使用的位圖，Linux 內核定義了很多按鍵值，這些按鍵值定義在 include/uapi/linux/input.h 文件中，按鍵值如下：
當我們編寫input設備驅動時需要先創建一個input_dev 結構體變量，但是不用我們手動創建，input子系統提供了下面兩個函數用于創建和注銷input_dev 結構體變量。
申請完input_dev結構體后，需要進行初始化，根據自己的設備來指定事件類型和事件值，比如按鍵設備的事件類型是evbit，事件值是keybit。 input_dev結構體初始化完成后，使用input_register_device 函數向Linux內核注冊input_dev設備。函數原型如下： int input_register_device(struct input_dev *dev) dev：要注冊的 input_dev 。 返回值：0，input_dev 注冊成功；負值，input_dev 注冊失敗。 同樣的，注銷 input 驅動的時候也需要使用 input_unregister_device 函數來注銷掉前面注冊的 input_dev，input_unregister_device 函數原型如下： void input_unregister_device(struct input_dev *dev) 總結上面的內容，input_dev注冊過程分為下面幾步： ① 首先使用 input_allocate_device 函數申請一個 input_dev。 ② 初始化 input_dev 的事件類型以及事件值。 ③ input_register_device()函數是輸入子系統核心（input core）提供的函數。該函數將input_dev結構體注冊到輸入子系統核心中 ④ input_register_device()函數如果注冊失敗，必須調用input_free_device()函數釋放分配的空間。如果該函數注冊成功，在卸載函數中應該調用input_unregister_device()函數來注銷輸入設備結構體。 input_dev注冊過程實例代碼如下：
第 10~23 行都是初始化 input 設備事件和按鍵值，這里用了三種方法來設置事件和按鍵值。 2、上報輸入事件 在input設備驅動中申請、注冊完成input_dev結構體后，還不能正常使用input子系統，因為input設備是輸入一些信息，但是Linux內核還不清楚輸入的信息表示什么意思，有什么作用，所以我們需要驅動獲取到具體的輸入值，或者說輸入事件，然后將輸入事件上報給Linux內核。比如按鍵設備，我們需要在按鍵產生后將按鍵值上報給Linux內核，Linux內核獲取到具體的按鍵值后，才會執行相應的功能。不同的事件上報的函數不同，我們分別來看一下有哪些常用的API函數。 input_event函數：用于上報指定的事件以及對應的值。函數原型如下：
函數參數和返回值含義如下： dev：需要上報的 input_dev。 type: 上報的事件類型，比如 EV_KEY。 code：事件碼，也就是我們注冊的按鍵值，比如 KEY_0、KEY_1 等等。 value：事件值，比如 1 表示按鍵按下，0 表示按鍵松開。 返回值：無。 input_event函數可以用于所有事件類型和事件值的上報。 input_report_key 函數：上報按鍵事件。具體函數內容如下：
可以看出，input_report_key 函數的本質就是 input_event 函數，當然使用哪個函數都沒有問題，不同的設備使用對應的函數更加合適一點。 同樣的還有一些其他事件對應的上報函數：
input_sync 函數：用來告訴Linux內核input子系統上報結束。input_sync 函數本質上是上報一個同步事件，函數原型如下： void input_sync(struct input_dev *dev) 列舉了好幾個函數，以按鍵設備為例，看一下如何使用：
獲取按鍵的值，然后判斷按鍵是否按下，通過input_report_key函數上報按鍵的值，input_sync函數表示上報結束。 3 input_event結構體 Linux 內核使用 input_event 這個結構體來表示所有的輸入事件，input_envent 結構體定義在include/uapi/linux/input.h 文件中，結構體內容如下：
依次來看一下 input_event 結構體中的各個成員變量： time：時間，也就是此事件發生的時間，為 timeval 結構體類型，timeval 結構體定義如下：
tv_sec 和 tv_usec 這兩個成員變量都為 long 類型，也就是 32位，這個一定要記住，后面我們分析 event 事件上報數據的時候要用到。 type：事件類型，比如 EV_KEY，表示此次事件為按鍵事件，此成員變量為 16 位。 code：事件碼，比如在 EV_KEY 事件中 code 就表示具體的按鍵碼，如：KEY_0、KEY_1等等這些按鍵。此成員變量為 16 位。 value：值，比如 EV_KEY 事件中 value 就是按鍵值，表示按鍵有沒有被按下，如果為 1 的話說明按鍵按下，如果為 0 的話說明按鍵沒有被按下或者按鍵松開了。 input_envent 這個結構體非常重要，因為所有的輸入設備最終都是按照 input_event 結構體呈現給用戶的，用戶應用程序可以通過 input_event 來獲取到具體的輸入事件或相關的值，比如按鍵值等。
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