Input Core和evdev基本知识 - Kernel3.0.8

1. 基本数据结构和使用示例

input_event数据结构如下：

[cpp] view plaincopy

1. struct input_event {  
2.     struct timeval time;  
3.     __u16 type;  
4.     __u16 code;  
5.     __s32 value;  
6. };  

input_dev数据结构如下：

[cpp] view plaincopy

1. struct input_dev {  
2.     const char *name;  
3.     const char *phys;  
4.     const char *uniq;  
5.     struct input_id id;  
6.   
7.     unsigned long propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)];  
8.   
9.     unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];  
10.     unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];  
11.     unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];  
12.     unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];  
13.     unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];  
14.     unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];  
15.     unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];  
16.     unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];  
17.     unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];  
18.   
19.     unsigned int hint_events_per_packet;  
20.   
21.     unsigned int keycodemax;  
22.     unsigned int keycodesize;  
23.     void *keycode;  
24.   
25.     int (*setkeycode)(struct input_dev *dev,  
26.               const struct input_keymap_entry *ke,  
27.               unsigned int *old_keycode);  
28.     int (*getkeycode)(struct input_dev *dev,  
29.               struct input_keymap_entry *ke);  
30.   
31.     struct ff_device *ff;  
32.   
33.     unsigned int repeat_key;  
34.     struct timer_list timer;  
35.   
36.     int rep[REP_CNT];  
37.   
38.     struct input_mt_slot *mt;  
39.     int mtsize;  
40.     int slot;  
41.     int trkid;  
42.   
43.     struct input_absinfo *absinfo;  
44.   
45.     unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];  
46.     unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];  
47.     unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];  
48.     unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];  
49.   
50.     int (*open)(struct input_dev *dev);  
51.     void (*close)(struct input_dev *dev);  
52.     int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);  
53.     int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);  
54.   
55.     struct input_handle __rcu *grab;  
56.   
57.     spinlock_t event_lock;  
58.     struct mutex mutex;  
59.   
60.     unsigned int users;  
61.     bool going_away;  
62.   
63.     bool sync;  
64.   
65.     struct device dev;  
66.   
67.     struct list_head    h_list;  
68.     struct list_head    node;  
69. }  

比如TouchScrenn报告一个TouchDown事件给Input子系统，其代码如下：

[cpp] view plaincopy

1. input_report_abs(inputdevice, ABS_X, 100);  
2. input_report_abs(inputdevice, ABS_Y, 200);  
3. input_report_key(inputdevice, BTN_TOUCH,  1);  
4.   
5. static inline void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)  
6. {  
7.     input_event(dev, EV_ABS, code, value);  
8. }  
9.   
10. static inline void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)  
11. {  
12.     input_event(dev, EV_KEY, code, !!value);  
13. }  
14.   
15. /** 
16.  * input_event() - report new input event 
17.  * @dev: device that generated the event 
18.  * @type: type of the event 
19.  * @code: event code 
20.  * @value: value of the event 
21.  * 
22.  * This function should be used by drivers implementing various input 
23.  * devices to report input events. See also input_inject_event(). 
24.  */  
25. void input_event(struct input_dev *dev,  
26.          unsigned int type, unsigned int code, int value)  
27. {  
28.     unsigned long flags;  
29.   
30.     if (is_event_supported(type, dev->evbit, EV_MAX)) {  
31.   
32.         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);  
33.         add_input_randomness(type, code, value);  
34.         input_handle_event(dev, type, code, value);  
35.         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);  
36.     }  
37. }  

它将调用input_pass_event，input_pass_event代码如下：

[cpp] view plaincopy

1. static void input_pass_event(struct input_dev *dev,  
2.                  unsigned int type, unsigned int code, int value)  
3. {  
4.     struct input_handler *handler;  
5.     struct input_handle *handle;  
6.   
7.     rcu_read_lock();  
8.   
9.     handle = rcu_dereference(dev->grab);  
10.     if (handle)  
11.         handle->handler->event(handle, type, code, value);  
12.     else {  
13.         bool filtered = false;  
14.   
15.         list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node) {  
16.             if (!handle->open)  
17.                 continue;  
18.   
19.             handler = handle->handler;  
20.             if (!handler->filter) {  
21.                 if (filtered)  
22.                     break;  
23.   
24.                 handler->event(handle, type, code, value);  
25.   
26.             } else if (handler->filter(handle, type, code, value))  
27.                 filtered = true;  
28.         }  
29.     }  
30.   
31.     rcu_read_unlock();  
32. }  

上面的handler就是下面的evdev_handler.
2. evdev & input core & input_dev初始化

在kernel中，调用函数evdev_read,此函数从client->buffer中（evdev_client *client = file->private_data;）copy对应的input_event到用户提供的buffer。这些input_event数据如何从input_handle_event到client->buffer中的呢? 它是在evdev_event中实现的。

[plain] view plaincopy

1. <span style="font-size:10px;">static struct input_handler evdev_handler = {  
2.     .event      = evdev_event,  
3.     .connect    = evdev_connect,  
4.     .disconnect = evdev_disconnect,  
5.     .fops       = &evdev_fops,  
6.     .minor      = EVDEV_MINOR_BASE,  
7.     .name       = "evdev",  
8.     .id_table   = evdev_ids,  
9. };</span>  

    input_dev如何与evdev_handler关联起来的呢？ 它只在evdev_init中调用input_register_handler(&evdev_handler)被注册了。其关联关系如下：   

   a）在input_register_handler中，把evdev_handler增加到input_handler_list中   

   b）在input_register_device中，通过input_attach_handler(dev, handler)，寻找input_handler_list中哪一个input_handler与需要注册的设备相匹配，找到匹配的，则调用此input_handler的connect把input_handler与注册的input_device关联起来，这样新注册的input_device就有对应的处理方法了。

 

[plain] view plaincopy

1. <span style="font-size:10px;">static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)  
2. {  
3.     const struct input_device_id *id;  
4.     int error;  
5.   
6.     id = input_match_device(handler, dev);  
7.     if (!id)  
8.         return -ENODEV;  
9.   
10.     error = handler->connect(handler, dev, id);  
11.     if (error && error != -ENODEV)  
12.         pr_err("failed to attach handler %s to device %s, error: %d\n",  
13.                handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);  
14.   
15.     return error;  
16. } </span>  

     c）如果匹配上了，就调用evdev_handler->connect函数(evdev_connect),它把此evdev_handler保存在新设备的handle->handler中(evdev->handle.handler = handler;)。这样在input_pass_event就可以调用evdev->handle.handler.event了。        

    d）input_handle把input_device和input_handler关联起来，其数据结构如下： 

 

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1. struct input_handle {  
2.   
3.     void *private;  
4.   
5.     int open;  
6.     const char *name;  
7.   
8.     struct input_dev *dev;  
9.     struct input_handler *handler;  
10.   
11.     struct list_head    d_node;  
12.     struct list_head    h_node;  
13. };  

  e）evdev为事件字符设备( Event char devices)提供了访问原始输入设备事件的方法，即它是做具体事的东东，对于事件字符设备，当我们调用open, read, write最终都会调用它的函数，即evdev_fops中的对应函数。有了evdev和input core，设备驱动程序就很简单了.

   e.1）首先调用input_allocate_device 创建一个input_dev对象

   e.2）然后设备input_dev的各种属性以告诉input core你将提供哪些事件

   e.3）最后调用input_register_device把input_dev注册到input core

   f）input_register_device

       前面讲过，在input_register_device中，它将在input_handler_list 寻找与input_dev匹配的input_handler，然后调用input_handler的connect函数，即evdev_connect。在evdev_connect中，它将创建evdev对象，并以evdev->minor作为索引把它放在evdev_table数组中。evdev数据结构如下：

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1. struct evdev {  
2.     int open;  
3.     int minor;   //在evdev_table中的索引  
4.     struct input_handle handle;  //连接input_dev和input_handler  
5.     wait_queue_head_t wait;  
6.     struct evdev_client __rcu *grab;   // 用户每调用一次open,将创建一个evdev_client  
7.     struct list_head client_list;  
8.     spinlock_t client_lock; /* protects client_list */  
9.     struct mutex mutex;  
10.     struct device dev;  
11.     bool exist;  
12. };  
13.   
14. struct evdev_client {  
15.     unsigned int head;  
16.     unsigned int tail;  
17.     unsigned int packet_head; /* [future] position of the first element of next packet */  
18.     spinlock_t buffer_lock; /* protects access to buffer, head and tail */  
19.     struct wake_lock wake_lock;  
20.     char name[28];  
21.     struct fasync_struct *fasync;  
22.     struct evdev *evdev;  
23.     struct list_head node;  
24.     unsigned int bufsize;  
25.     struct input_event buffer[];  //存放所有这个设备产生的input_event,由evdev_event写入  
26. };  

        在evdev_connect，它设置设备名，初始化input_handle中各个数据成员（关键是其input_dev和input_handler），然后再调用input_register_handle把evdev中的input_handle添加到input_dev的h_lis链表中，并且把此input_handle添加到input_handler的h_list链表中。从此它们的三角关系建立完成。注：当用户每打开一次它就要创建一个evdev_client，并加入到client_list链表中，当input_dev产生事件时，evdev_event函数将把此input_event放入evdev->client_list链表中的每个evdev_client的buffer中。它们的关系如下图所示：

3. Kernel中数据读取流程

     在kernel中调用evdev_read来读取数据，其函数原型如下：

static ssize_t evdev_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t count, loff_t *ppos)

    其读取流程为：

    1）从前面得知在打开设备文件时，创建了一个evdev_client，并把此client保存在file的private_data中，所以现在从file->private_data中取出evdev_client

    2）从前面得知此evdev_client中保存有在evdev_connect时创建的evdev，从而可以得到对应的evdev对象

    3）从client->buffer中读取事件，并copy到用户提供的buffer中。前面讲过，client->buffer中的事件是当input_dev报告事件给Input core时，由evdev_event把input_event事件放入client->buffer中的。