Linux input子系统

最新推荐文章于 2025-03-01 19:22:24 发布

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分类专栏： linux kernel 文章标签： linux c语言内核

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本文深入探讨了Linux内核的input子系统，它统一处理输入事件，包括设备驱动层、inputcore和inputhandler。讲解了inputdev结构体的各个字段，如设备名、事件类型位和按键位等，并介绍了如何通过input_allocate_device和input_register_device注册input设备。此外，还阐述了上报的数据类型如EV_KEY、EV_REL和EV_ABS等，以及应用如何读取input数据。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Linux input子系统

input子系统统一了内核的输入事件，通过注册input驱动类型来与上层交互，input输入子系统的核心是输入模块，它必须是加载到任何其他输入模块之前-它作为一种方式两组模块之间的通信，input子系统的驱动主要分为：设备驱动层、input core和input handler
在这里插入图片描述

1.input dev结构体

struct input_dev {
	const char *name;			//设备名
	const char *phys;			//设备在系统中的物理路径
	const char *uniq;			//该设备的唯一标识码 
	struct input_id id;			//设备id号

	unsigned long propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)];	//设备属性和奇事

	unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];				//设备支持的事件类型位 such as EV_KEY,EV_REL
	unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];			//设备所拥有的按键/按钮的位
	unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];			//设备的相对轴的位
	unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];			//设备的绝对轴的位
	unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];			//设备支持的杂项事件的位
	unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];			//设备存在led的位
	unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];			//设备支持音效的位
	unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];				//设备支持的力反馈效应 
	unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];				//设备上存在的开关 

	unsigned int hint_events_per_packet;

	unsigned int keycodemax;				//支持的键值的最大个数
	unsigned int keycodesize;				//每个键值的大小
	void *keycode;							//存储按键值的数组首地址

	int (*setkeycode)(struct input_dev *dev,		//修改键值函数
			  const struct input_keymap_entry *ke,
			  unsigned int *old_keycode);
	int (*getkeycode)(struct input_dev *dev,		//获取键值函数
			  struct input_keymap_entry *ke);

	struct ff_device *ff;						//

	unsigned int repeat_key;				//用来存储最近一个按键按下的键值，通常用来实现重复报键值
	struct timer_list timer;				//定时器

	int rep[REP_CNT];						//当前重复上报的参数（delay rate）
	
	struct input_mt *mt;					//指向多点触控状态的指针 

	struct input_absinfo *absinfo;

	unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];		//反映了设备的按键/按钮的当前状态
	unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];		//当前led状态
	unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];		//当前音效的状态
	unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];		//当前开关的状态

	int (*open)(struct input_dev *dev);				//open
	void (*close)(struct input_dev *dev);
	int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);	//清空
	int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);

	struct input_handle __rcu *grab;

	spinlock_t event_lock;
	struct mutex mutex;

	unsigned int users;
	bool going_away;

	struct device dev;

	struct list_head	h_list;
	struct list_head	node;

	unsigned int num_vals;
	unsigned int max_vals;
	struct input_value *vals;

	bool devres_managed;

	ktime_t timestamp[INPUT_CLK_MAX];
};

2.常用api

1.input_allocate_device

//为新的input device申请内存
return struct input_dev or NULL
struct input_dev *input_allocate_device(void)
{
	static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(-1);
	struct input_dev *dev;

	dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
	if (dev) {
		dev->dev.type = &input_dev_type;
		dev->dev.class = &input_class;
		device_initialize(&dev->dev);
		mutex_init(&dev->mutex);
		spin_lock_init(&dev->event_lock);
		timer_setup(&dev->timer, NULL, 0);
		INIT_LIST_HEAD(&dev->h_list);
		INIT_LIST_HEAD(&dev->node);

		dev_set_name(&dev->dev, "input%lu",
			     (unsigned long)atomic_inc_return(&input_no));

		__module_get(THIS_MODULE);
	}

	return dev;
}

2.input_register_device

//注册input 设备
int input_register_device(struct input_dev *dev)
{
	struct input_devres *devres = NULL;
	struct input_handler *handler;
	unsigned int packet_size;
	const char *path;
	int error;

	if (test_bit(EV_ABS, dev->evbit) && !dev->absinfo) {
		dev_err(&dev->dev,
			"Absolute device without dev->absinfo, refusing to register\n");
		return -EINVAL;
	}

	if (dev->devres_managed) {
		devres = devres_alloc(devm_input_device_unregister,
				      sizeof(*devres), GFP_KERNEL);
		if (!devres)
			return -ENOMEM;

		devres->input = dev;
	}

	/* Every input device generates EV_SYN/SYN_REPORT events. */
	__set_bit(EV_SYN, dev->evbit);

	/* KEY_RESERVED is not supposed to be transmitted to userspace. */
	__clear_bit(KEY_RESERVED, dev->keybit);

	/* Make sure that bitmasks not mentioned in dev->evbit are clean. */
	input_cleanse_bitmasks(dev);

	packet_size = input_estimate_events_per_packet(dev);
	if (dev->hint_events_per_packet < packet_size)
		dev->hint_events_per_packet = packet_size;

	dev->max_vals = dev->hint_events_per_packet + 2;
	dev->vals = kcalloc(dev->max_vals, sizeof(*dev->vals), GFP_KERNEL);
	if (!dev->vals) {
		error = -ENOMEM;
		goto err_devres_free;
	}

	/*
	 * If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating
	 * is handled by the driver itself and we don't do it in input.c.
	 */
	if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD])
		input_enable_softrepeat(dev, 250, 33);

	if (!dev->getkeycode)
		dev->getkeycode = input_default_getkeycode;

	if (!dev->setkeycode)
		dev->setkeycode = input_default_setkeycode;

	error = device_add(&dev->dev);
	if (error)
		goto err_free_vals;

	path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
	pr_info("%s as %s\n",
		dev->name ? dev->name : "Unspecified device",
		path ? path : "N/A");
	kfree(path);

	error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
	if (error)
		goto err_device_del;

	list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);

	list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
		input_attach_handler(dev, handler);

	input_wakeup_procfs_readers();

	mutex_unlock(&input_mutex);

	if (dev->devres_managed) {
		dev_dbg(dev->dev.parent, "%s: registering %s with devres.\n",
			__func__, dev_name(&dev->dev));
		devres_add(dev->dev.parent, devres);
	}
	return 0;

err_device_del:
	device_del(&dev->dev);
err_free_vals:
	kfree(dev->vals);
	dev->vals = NULL;
err_devres_free:
	devres_free(devres);
	return error;
}

3.注册input设备流程

首先调用input_allocate_device函数申请一个input dev设备----->设置key的类型参数等、------->配置input设备的name----------------->input_register_device注册input设备---------------->申请一个中断上报input事件

在这里插入图片描述

4.上报的数据

上报的数据通常是event types，types对应于一个相同逻辑输入结构的一组Codes。每个type都有一组可用的codes用于产生输入事件。每个type可用的codes的详细信息请参考Codes一节的内容。相关的code参考input-event-codes.h

codes	作用
EV_SYN:	用于事件间的分割标志。事件可能按时间或空间进行分割，就像在多点触摸协议中的例子
EV_KEY	用来描述键盘，按键或者类似键盘设备的状态变化
EV_REL	用来描述相对坐标轴上数值的变化，例如：鼠标向左方移动了5个单位
EV_ABS	用来描述相对坐标轴上数值的变化，例如：描述触摸屏上坐标的值
EV_MSC	当不能匹配现有的类型时，使用该类型进行描述
EV_SW	用来描述具备两种状态的输入开关
EV_LED	用于控制设备上的LED灯的开和关
EV_SND	用来给设备输出提示声音
EV_REP	用于可以自动重复的设备（autorepeating）
EV_FF	用来给输入设备发送强制回馈命令
EV_PWR	特别用于电源开关的输入
EV_FF_STATUS	用于接收设备的强制反馈状态

5.应用读取input数据

int Parase_data()
{
	struct input_event Keydata;
	int fd = -1;
	int ret = 0;
	
	fd = open("/dev/input/event1", O_RDONLY);
	if(fd == -1)
	{
		perror("open event1 fail\n");
		return -1;
	}
	while(ret = read(fd, &Keydata, sizeof(Keydata)))!=0){
		printf("type:%d\n", Keydata.type);
        printf("code:%d\n", Keydata.code);
        printf("value:%d\n", Keydata.value);
	}
	
	close(fd);
}