input子系统学习笔记八 input子系统的详细分析

为了对输入子系统有一个清晰的认识,本节将分析输入系统的初始化过程。在 Linux 中,输入子系统作为一个模块存在,向上,为用户层提供接口函数,向下,为驱动层程序提供统一的接口函数。这样,就能够使输入设备的事件通过输入子系统发送给用户层应用程序,用户层应用程序也可以通过输入子系统通知驱动程序完成某项功能。

子系统初始化函数 input_init()

        输入子系统作为一个模块存在,必然有一个初始化函数。在/drivers/input/input.c 文件中定义了输入子系统的初始化函数 input_init(),该函数的代码如下:

C/C++代码

1. static int __init input_init(void) 
2. { 
3.         int err; 
4.         input_init_abs_bypass(); 
5.         err = class_register(&input_class);
6. /*调用 class_register()函数先注册了一个名为 input 的类。所有 input device 都属于这个类。在 sysfs 中表现就是,所有 input device 所代表的目录都位于/dev/class/input 下面。
7. 代码如下：
8. struct class input_class = {
9.         .name= "input",
10.         }; */ 
11.         if (err) { 
12.                 printk(KERN_ERR "input: unable to register input_dev class\n"); 
13.                 return err; 
14.         } 
15.  
16.         err = input_proc_init();/*调用 input_proc_init()在/proc 下面建立相关的交互文件。*/ 
17.         if (err) 
18.                 goto fail1; 
19.  
20.         err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);/*调用 register_chrdev()注册了主设备号为 INPUT_MAJOR(13)。次设备号为 0~255 的字符设备。它的操作指针为 input_fops。在这里,可以看到所有主设备号 13 的字符设备的操作最终都会转入到 input_fops 中。例如/dev/input/event0~/ dev/input/event4 的主设备号为 13,对其的操作会落在 input_fops 中。input_fops 只定义了一个 input_open_file()函数,input_fops 的定义代码如下:
21.         static const struct file_operations input_fops = {
22.                 .owner = THIS_MODULE,
23.                 .open = input_open_file,
24.         }; */ 
25.         if (err) { 
26.         printk(KERN_ERR "input: unable to register char major %d", 
27.                 INPUT_MAJOR); 
28.                 goto fail2; 
29.                 } 
30.  
31.         return 0; 
32.  
33.                 fail2: input_proc_exit(); 
34.                 fail1: class_unregister(&input_class); 
35.         return err; 
36. } 

文件打开函数 input_open_file()

        文件操作指针中定义了 input_open_file()函数,该函数将控制转到 input_handler 中定义的fops 文件指针的 open()函数。该函数在 input_handler 中实现,这样就使不同的 handler 处理器对应了不同的文件打开方法,为完成不同功能提供了方便。input_open_file()函数的代码如下:

C/C++代码

1. static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)   
2. {   
3.         struct input_handler *handler;   
4.         const struct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;   
5.         int err;   
6.    
7.         err = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);   
8.         if (err)   
9.                 return err;   
10.    
11.         /* No load-on-demand here? */   
12.         handler = input_table[iminor(inode) >> 5];/*出现了熟悉的 input_table[]数组。iminor(inode)为打开文件所对应的次设备号。input_table 是一个 struct input_handler 全局数组,只有 8 个元素,其定义为: 
13.         static struct input_handler *input_table[8]; 
14.         在这里,首先将设备结点的次设备号右移 5 位做为索引值到 input_table 中取对应项,从这里也可以看到,一个 handler 代表 32(1<<5)个设备结点,也就是一个 handler 最多可以处理 32 个设备结点。因为在 input_table 中取值是以次备号右移 5 位为索引的,即第 5 位相同的 次 备 号 对 应 的 是 同 一 个 索 引 。 回 忆 input_register_handler() 函 数 的 第 14 行input_table[handler->minor >> 5] = handler,其将 handler 赋给了 input_table 数组,所使用的规则也是右移 5 位。 
15. */   
16.         if (handler)/*在 input_table 中找到对应的 handler 之后,就会检验这个 handler 是否存在,如果没有,则返回一个设备不存在的错误。在存在的情况下,从 handler->fops 中获得新的文件操作指针 file_operation,并增加引用计数。此后,对设备的操作都通过新的文件操作指针 new_fops 来完成。*/   
17.         new_fops = fops_get(handler->fops);   
18.    
19.         mutex_unlock(&input_mutex);   
20.    
21.         /* 
22.         * That's _really_ odd. Usually NULL ->open means "nothing special", 
23.         * not "no device". Oh, well... 
24.         */   
25.         /*判断 new_fops->open()函数是否定义,如果没有定义,则表示设备不存在。*/   
26.         if (!new_fops || !new_fops->open) {   
27.                 fops_put(new_fops);   
28.                 err = -ENODEV;   
29.                 goto out;   
30.         }   
31.    
32.         old_fops = file->f_op;   
33.         file->f_op = new_fops;   
34.    
35.         err = new_fops->open(inode, file);/*使用新的 open()函数,重新打开设备。*/   
36.         if (err) {   
37.                 fops_put(file->f_op);   
38.                 file->f_op = fops_get(old_fops);   
39.         }   
40.         fops_put(old_fops);   
41.         out:   
42.                 return err;   
43. }