linux驱动子系统之输入子系统(1)

1．输入子系统框架

1.1 概述

内核提供的输入子系统是对分散的、多种不同类别的输入设备(键盘、鼠标、触摸屏、加速计、跟踪球、操纵杆等)进行统一处理的驱动程序。

输入子系统带来的好处：

l 抽象底层形态各异的硬件输入设备，为上层提供了统一的操作接口

l 提高了代码重用率和效率，减少了bug

1.2 系统框架

linux驱动子系统之输入子系统(1)

输入子系统的三层结构：

l 事件驱动层

负责和应用程序的接口

l 核心层

提供事件驱动层和设备驱动层所需的函数接口

l 设备驱动层

负责和底层输入设备通信

事件驱动层和核心层都是通用的，我们需要实现的是设备驱动层。输入设备驱动会把硬件产生的事件信息用统一的格式(struct input_event)上报给核心层，然后核心层进行分类后，再上报给相应的事件处理驱动程序，最后通过事件层传递到用户空间，应用程序可以通过设备节点来获取事件信息。比如底层报上来的是一个按键事件，核心层会报给evdev来处理；如果报的是一个鼠标事件，核心层会报给mousedev来处理

1.3 统一的格式

底层驱动可以通过struct input_event上报事件信息，上层应用也可以通过此结构体来获取事件信息

struct input_event {

structtimeval time; /* 事件产生时间 */

__u16type; /* 事件类型 */

__u16code; /* 事件代码 */

__s32value; /* 事件值 */

};

l 事件类型，定义在linux/input.h中

1.  #define EV_SYN          0x00    /*表示设备支持所有的事件*/

2.  #define EV_KEY          0x01    /*键盘或者按键，表示一个键码*/

3.  #define EV_REL          0x02    /*鼠标设备，表示一个相对的光标位置结果*/

4.  #define EV_ABS          0x03    /*手写板产生的值，其是一个绝对整数值*/

5.  #define EV_MSC          0x04    /*其他类型*/

6.  #define EV_LED          0x11    /*LED灯设备*/

7.  #define EV_SND          0x12    /*蜂鸣器，输入声音*/

8.  #define EV_REP          0x14    /*允许重复按键类型*/

9.  #define EV_PWR          0x16    /*电源管理事件*/

l 事件代码，不同事件类型包含了多种事件代码

EV_KEY KEY_1,KEY_2,KEY_3…

EV_REL REL_X,REL_Y, REL_Z…

EV_ABS ABS_X,ABS_Y, ABS_Z…

And so on….

l 事件值，由硬件输入设备产生的，比如按键设备驱动会去获取GPIO引脚的状态(假设低电平有效)，按下时是0，弹起时是1

1.4 输入设备驱动的实现

l 子系统中用input_dev结构体来描述一个输入设备

struct input_dev{

/* 导出到用户空间的相关信息，在sys文件可以看到*/

const char *name;

const char *phys;

const char *uniq;

struct input_id id;

unsigned longevbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; /*输入设备的事件支持位图*/

unsigned longkeybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];/*按键设备支持的事件代码位图*/

……

}

Evbit的位图，设置了相应的位表示设备对此事件的支持

l 设置输入设备所支持的事件类型和事件代码，也就是输入设备对哪些事件具有处理能力，通常我们使用set_bit函数来设置，而不采用直接赋值

n 设置支持的事件类型(支持按键事件)

set_bit(EV_KEY, input_dev->evbit);

n 设置支持的事件代码(支持按键1)

set_bit(KEY_1, input_dev->keybit);

n 也可以直接调用input_set_capability来完成

input_set_capability(input_dev,EV_KEY, KEY_1);

l 内核为我们提供了一组函数接口，来实现输入设备驱动

n 分配/释放一个输入设备

struct input_dev*input_allocate_device(void)

voidinput_free_device(struct input_dev *dev)

input_allocate_device分配成功后，会返回一个Input_dev的结构体

n 注册和注销输入设备

int input_register_device(struct input_dev*dev)

void input_unregister_device(struct input_dev*dev)

注册函数用于将Input_dev注册进核心层中，注销则相反。参数dev是input_allocate_device的返回值

n 报告输入事件

报告按键值

voidinput_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)

报告相对坐标

voidinput_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)

报告绝对坐标

voidinput_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)

用于事件同步，防止数据混乱

voidinput_sync(struct input_dev *dev)

以上都是对Input_event的封装

voidinput_event(struct input_dev *dev,unsigned int type, unsigned int code, intvalue)

and so on…

1.5 实例解析

基于input子系统实现按键驱动代码，硬件平台为s3c2440

#include <linux/input.h>

#include <linux/module.h>

#include <linux/init.h>

#include <linux/kernel.h>

#include <linux/irq.h>

#include <linux/interrupt.h>

#include <mach/gpio.h>

#include <mach/regs-gpio.h>

#include <asm/irq.h>

#include <asm/io.h>

#define DEV_NAME "KEY1"

#define BUTTON_IRQ IRQ_EINT8

static struct input_dev *button_dev;

static irqreturn_t button_interrupt(intirq, void *p)

{

/*get pin value <down 0, up 1> */

intval = s3c2410_gpio_getpin(S3C2410_GPG(0));

input_report_key(button_dev,KEY_1, val);

input_sync(button_dev);

returnIRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);

}

static int __init button_init(void)

{

interr;

/* 申请中断 */

if(request_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt,

IRQ_TYPE_EDGE_BOTH,DEV_NAME, NULL)) {

printk(KERN_ERR"cannotallocate irq");

return- EBUSY;

}

/*分配input_dev */

button_dev= input_allocate_device();

if(button_dev == NULL) {

printk(KERN_ERR"notenough memory\n");

err= - ENOMEM;

gotoerr_free_irq;

}

/*设置输入设备支持的事件类型和事件代码 */

set_bit(EV_KEY,button_dev->evbit);

set_bit(KEY_1,button_dev->keybit);

/*把输入设备注册进核心层 */

err= input_register_device(button_dev);

if(err) {

printk(KERN_ERR"failedto register device\n");

gotoerr_free_dev;

}

printk("initialized\n");

return0;

err_free_dev:

input_free_device(button_dev);

err_free_irq:

free_irq(BUTTON_IRQ,NULL);

returnerr;

}

static void __exit button_exit(void)

{

input_unregister_device(button_dev);

input_free_device(button_dev);

free_irq(BUTTON_IRQ,NULL);

}

module_init(button_init);

module_exit(button_exit);

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

MODULE_AUTHOR("CJOK<cjok.liao@gmail.com>");

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