Linux输入子系统简介

Linux输入子系统是一组驱动程序，它支持Linux系统上的所有输入设备，包括键盘、鼠标、触摸屏、手写板、游戏手柄等。输入子系统的核心是input模块，它负责在两类模块之间传递事件：

• 设备驱动模块：这些模块与硬件通信（例如通过USB），并向input模块提供事件（按键、鼠标移动等）。
• 事件处理模块：这些模块从input模块获取事件，并通过各种接口将它们传递到需要的地方（例如内核、GPM、X等）。

在本文中，我们将介绍Linux输入子系统的基本概念和结构，以及一些常用的命令和工具。我们将使用Ubuntu 20.04作为示例系统，但是这些内容也适用于其他Linux发行版。

驱动层

将底层的硬件输入转化为统一事件形式，想输入核心（Input Core）汇报。

输入子系统核心层

它承上启下为驱动层提供输入设备注册与操作接口，如：input_register_device;通知事件处理层对事件进行处理；在/Proc下产生相应的设备信息。

事件处理层

主要是和用户空间交互（Linux中在用户空间将所有的设备都当作文件来处理，由于在一般的驱动程序中都有提供fops接口，以及在/dev下生成相应的设备文件nod，这些操作在输入子系统中由事件处理层完成）。

设备描述

input_dev结构是实现设备驱动核心工作：向系统报告按键、触摸屏等输入事件（event，通过input_event结构描述），不再需要关心文件操作接口。驱动报告事件经过inputCore和Eventhandler到达用户空间。

注册输入设备函数：

int input_register_device(struct input_dev *dev)

注销输入设备函数：

void input_unregister_device(struct input_dev *dev)

驱动实现——初始化(事件支持)set_bit()告诉input输入子系统支持哪些事件，哪些按键。例如：

set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit)  (其中button_dev是struct input_dev类型)

struct input_dev****中有两个成员为：
**1)**evbit事件类型（包括EV_RST,EV_REL,EV_MSC,EV_KEY,EV_ABS,EV_REP等）。
**2)**keybit按键类型（当事件类型为EV_KEY时包括BTN_LEFT,BTN_0,BTN_1,BTN_MIDDLE等）。

驱动实现——报告事件用于报告EV_KEY,EV_REL,EV_ABS事件的函数分别为:

void input_report_key(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value)
void input_report_rel(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value)
void input_report_abs(struct input_dev *dev,unsigned int code,int value)

驱动实现——报告结束input_sync()同步用于告诉input core子系统报告结束，触摸屏设备驱动中，一次点击的整个报告过程如下：

input_reprot_abs(input_dev,ABS_X,x);   //x坐标
input_reprot_abs(input_dev,ABS_Y,y);   // y坐标
input_reprot_abs(input_dev,ABS_PRESSURE,1);
input_sync(input_dev);//同步结束

实例分析（按键中断程序）：

//按键初始化
static int __init button_init(void)
{//申请中断
    if(request_irq(BUTTON_IRQ,button_interrupt,0,”button”,NUll))
        return –EBUSY;
    set_bit(EV_KEY,button_dev.evbit); //支持EV_KEY事件
    set_bit(BTN_0,button_dev.keybit); //支持设备两个键
    set_bit(BTN_1,button_dev.keybit); //
    input_register_device(&button_dev);//注册input设备
}
/*在按键中断中报告事件*/
Static void button_interrupt(int irq,void *dummy,struct pt_regs *fp)
{
    input_report_key(&button_dev,BTN_0,inb(BUTTON_PORT0));//读取寄存器BUTTON_PORT0的值
    input_report_key(&button_dev,BTN_1,inb(BUTTON_PORT1));
    input_sync(&button_dev);
}

总结：input子系统仍然是字符设备驱动程序，但是代码量减少很多，****input子系统只需要完成两个工作：初始化和事件报告（这里在linux****中是通过中断来实现的）。

实例

#include 
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#include 
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#include 
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#include 
#include 

struct input_dev *button_dev;
struct button_irq_desc {
    int irq;
    int pin;
    int pin_setting;
    int number;
    char *name;
};

/*定义一个结构体数组*/
static struct button_irq_desc button_irqs [] = {
    {IRQ_EINT8 , S3C2410_GPG0 , S3C2410_GPG0_EINT8 , 0, "KEY0"},
    {IRQ_EINT11, S3C2410_GPG3 , S3C2410_GPG3_EINT11 , 1, "KEY1"},
    {IRQ_EINT13, S3C2410_GPG5 , S3C2410_GPG5_EINT13 , 2, "KEY2"},
    {IRQ_EINT14, S3C2410_GPG6 , S3C2410_GPG6_EINT14 , 3, "KEY3"},
    {IRQ_EINT15, S3C2410_GPG7 , S3C2410_GPG7_EINT15 , 4, "KEY4"},
    {IRQ_EINT19, S3C2410_GPG11, S3C2410_GPG11_EINT19, 5, "KEY5"},
};

static int key_values = 0;
static irqreturn_t buttons_interrupt(int irq, void *dev_id)
{
    struct button_irq_desc *button_irqs = (struct button_irq_desc *)dev_id;
    int down;
    udelay(0);
/*获取按键值*/
down = !s3c2410_gpio_getpin(button_irqs->pin); //down: 1(按下)，0（弹起）
if (!down) {
    /*报告事件*/
    key_values = button_irqs->number;
    //printk("====>rising key_values=%d\n",key_values);
    if(key_values==0)
        input_report_key(button_dev, KEY_1, 0);
    if(key_values==1)
        input_report_key(button_dev, KEY_2, 0);
    if(key_values==2)
        input_report_key(button_dev, KEY_3, 0);
    if(key_values==3)
        input_report_key(button_dev, KEY_4, 0);
    if(key_values==4)
        input_report_key(button_dev, KEY_5, 0);
    if(key_values==5)
        input_report_key(button_dev, KEY_6, 0);
    /*报告结束*/
    input_sync(button_dev);
    }
else {
    key_values = button_irqs->number;
    //printk("====>falling key_values=%d\n",key_values);
    if(key_values==0)
        input_report_key(button_dev, KEY_1, 1);
    if(key_values==1)
        input_report_key(button_dev, KEY_2, 1);
    if(key_values==2)
        input_report_key(button_dev, KEY_3, 1);
    if(key_values==3)
        input_report_key(button_dev, KEY_4, 1);
    if(key_values==4)
        input_report_key(button_dev, KEY_5, 1);
    if(key_values==5)
        input_report_key(button_dev, KEY_6, 1);
    input_sync(button_dev);
    }
    return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}
static int s3c24xx_request_irq(void)
{
    int i;
    int err = 0;
    for (i = 0; i if (button_irqs[i].irq continue;
        }
        /* IRQ_TYPE_EDGE_FALLING,IRQ_TYPE_EDGE_RISING,IRQ_TYPE_EDGE_BOTH */
        err = request_irq(button_irqs[i].irq, buttons_interrupt, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH,
        button_irqs[i].name, (void *)&button_irqs[i]);
        if (err)
            break;
    }
    /*错误处理*/
    if (err) {
        i--;
        for (; i >= 0; i--) {
            if (button_irqs[i].irq continue;
            }
            disable_irq(button_irqs[i].irq);
          free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);
        }
        return -EBUSY;
    }
    return 0;
}
static int __init dev_init(void)
{
    /*request irq*/
    s3c24xx_request_irq();
    /* Initialise input stuff */
    button_dev = input_allocate_device();
    if (!button_dev) {
        printk(KERN_ERR "Unable to allocate the input device !!\n");
        return -ENOMEM;
    }
    button_dev->name = "s3c2440_button";
    button_dev->id.bustype = BUS_RS232;
    button_dev->id.vendor = 0xDEAD;
    button_dev->id.product = 0xBEEF;
    button_dev->id.version = 0x0100;

    button_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT(EV_SYN);
    //set_bit(EV_KEY, button_dev->evbit)//支持EV_KEY事件
    /*设置支持哪些按键*/
    set_bit(KEY_1, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_2, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_3, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_4, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_5, button_dev->keybit);
    set_bit(KEY_6, button_dev->keybit);
    //printk("KEY_RESERVED=%d ,KEY_1=%d",KEY_RESERVED,KEY_1);
    input_register_device(button_dev); //注册input设备

    printk ("initialized\n");

    return 0;
}

static void __exit dev_exit(void)
{
    int i;

    for (i = 0; i if (button_irqs[i].irq continue;
        }
        free_irq(button_irqs[i].irq, (void *)&button_irqs[i]);
    }

    input_unregister_device(button_dev);
}

module_init(dev_init);
module_exit(dev_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("David Xie");

在本文中，我们学习了Linux输入子系统的基本概念和结构，以及一些常用的命令和工具。我们了解了如何查看和控制输入设备的属性和状态，以及如何使用evtest和libinput工具来测试和调试输入设备。我们还学习了如何使用udev规则来自定义输入设备的行为和配置。

Linux输入子系统是一个强大而灵活的框架，它可以让你更好地管理和使用你的输入设备。通过使用Linux输入子系统，你可以提高你的工作效率和用户体验。我们建议你在使用Linux系统时，经常使用Linux输入子系统来优化你的输入设备。

以上是Linux输入子系统简介的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！