嵌入式实践教程--设备树下的input子系统驱动开发

简介: 嵌入式实践教程--设备树下的input子系统驱动开发

input 就是输入的意思,因此 input 子系统就是管理输入的子系统,和 pinctrl 和 gpio 子系统一样,都是 Linux 内核针对某一类设备而创建的框架。比如按键输入、键盘、鼠标、触摸屏等等这些都属于输入设备,不同的输入设备所代表的含义不同,按键和键盘就是代表按键信息,鼠标和触摸屏代表坐标信息,因此在应用层的处理就不同,对于驱动编写者而言不需要去关心应用层的事情,我们只需要按照要求上报这些输入事件即可。为此 input子系统分为 input 驱动层、input 核心层、input 事件处理层,最终给用户空间提供可访问的设备节点,input 子系统框架如图 58.1.1.1 所示:


image.png


图 58.1.1.1 中左边就是最底层的具体设备,比如按键、USB 键盘/鼠标等,中间部分属于Linux 内核空间,分为驱动层、核心层和事件层,最右边的就是用户空间,所有的输入设备以文件的形式供用户应用程序使用。可以看出 input 子系统用到了我们前面讲解的驱动分层模型,我们编写驱动程序的时候只需要关注中间的驱动层、核心层和事件层,这三个层的分工如下:


驱动层:输入设备的具体驱动程序,比如按键驱动程序,向内核层报告输入内容。


核心层:承上启下,为驱动层提供输入设备注册和操作接口。通知事件层对输入事件进行处理。


事件层:主要和用户空间进行交互。


input 驱动编写流程



1767 struct class input_class = {
1768  .name = "input",
1769     .devnode = input_devnode,
1770 };
......
2414 static int __init input_init(void)
2415 {
2416  int err;
2418  err = class_register(&input_class);
2419  if (err) {
2420    pr_err("unable to register input_dev class\n");
2421    return err;
2422  }
2423
2424 err = input_proc_init();
2425 if (err)
2426 goto fail1;
2427
2428 err = register_chrdev_region(MKDEV(INPUT_MAJOR, 0),
2429 INPUT_MAX_CHAR_DEVICES, "input");
2430 if (err) {
2431  pr_err("unable to register char major %d",INPUT_MAJOR);
2432 goto fail2;
2433 }
2434
2435 return 0;
2436
2437 fail2: input_proc_exit();
2438 fail1: class_unregister(&input_class);
2439 return err;
2440 }


1、注册 input_dev


在使用 input 子系统的时候我们只需要注册一个 input 设备即可,input_dev 结构体表示 input设备,此结构体定义在 include/linux/input.h 文件中,定义如下(有省略):


示例代码 58.1.2.2 input_dev 结构体
121 struct input_dev {
122 const char *name;
123 const char *phys;
124 const char *uniq;
125 struct input_id id;
126
127 unsigned long propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)];
128
129 unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; /* 事件类型的位图 */
130 unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; /* 按键值的位图 */
131 unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; /* 相对坐标的位图 */  
132 unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; /* 绝对坐标的位图 */
133 unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)]; /* 杂项事件的位图 */
134 unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; /*LED 相关的位图 */
135 unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];/* sound 有关的位图 */
136 unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)]; /* 压力反馈的位图 */
137 unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; /*开关状态的位图 */
......
189 bool devres_managed;
190 };


第 129 行,evbit 表示输入事件类型,可选的事件类型定义在include/uapi/linux/input.h 文件中,事件类型如下:


示例代码 58.1.2.3 事件类型
#define EV_SYN 0x00 /* 同步事件 */
#define EV_KEY 0x01 /* 按键事件 */
#define EV_REL 0x02 /* 相对坐标事件 */
#define EV_ABS 0x03 /* 绝对坐标事件 */
#define EV_MSC 0x04 /* 杂项(其他)事件 */
#define EV_SW 0x05 /* 开关事件 */
#define EV_LED 0x11 /* LED */
#define EV_SND 0x12 /* sound(声音) */
#define EV_REP 0x14 /* 重复事件 */
#define EV_FF 0x15 /* 压力事件 */
#define EV_PWR 0x16 /* 电源事件 */
#define EV_FF_STATUS 0x17 /* 压力状态事件 */


比如本章我们要使用到按键,那么就需要注册 EV_KEY 事件,如果要使用连按功能的话还需要注册 EV_REP 事件。继续回到示例代码 58.1.2.2 中,第 129 行~137 行的 evbit、keybit、relbit 等等都是存放不同事件对应的值。比如我们本章要使用按键事件,因此要用到 keybit,keybit 就是按键事件使用的位图,Linux 内核定义了很多按键值,这些按键值定义在include/uapi/linux/input.h 文件中,按键值如下:


示例代码 58.1.2.4 按键值


215 #define KEY_RESERVED 0
216 #define KEY_ESC 1
217 #define KEY_1 2
218 #define KEY_2 3
219 #define KEY_3 4
220 #define KEY_4 5
221 #define KEY_5 6
222 #define KEY_6 7
223 #define KEY_7 8
224 #define KEY_8 9
225 #define KEY_9 10
226 #define KEY_0 11
......
794 #define BTN_TRIGGER_HAPPY39 0x2e6
795 #define BTN_TRIGGER_HAPPY40 0x2e7


2、上报输入事件


当我们向 Linux 内核注册好 input_dev 以后还不能高枕无忧的使用 input 设备,input 设备都是具有输入功能的,但是具体是什么样的输入值 Linux 内核是不知道的,我们需要获取到具体的输入值,或者说是输入事件,然后将输入事件上报给 Linux 内核。比如按键,我们需要在按键中断处理函数,或者消抖定时器中断函数中将按键值上报给 Linux 内核,这样 Linux 内核才能获取到正确的输入值。不同的事件,其上报事件的 API 函数不同,我们依次来看一下一些常用的事件上报 API 函数。


首先是 input_event 函数,此函数用于上报指定的事件以及对应的值,函数原型如下:


void input_event(struct input_dev *dev,  
 unsigned int type,  
 unsigned int code,  
 int value)


函数参数和返回值含义如下: dev:需要上报的 input_dev。 type: 上报的事件类型,比如 EV_KEY。


code:事件码,也就是我们注册的按键值,比如 KEY_0、KEY_1 等等。 value:事件值,比如 1 表示按键按下,0 表示按键松开


3、代码示例


和按键中断程序类似设备树下的中断,唯一不同的是在keyio_init函数里申请完中断后要申请输入事件、注册输入设备


/* 申请 input_dev */
  keyinputdev.inputdev = input_allocate_device();
  keyinputdev.inputdev->name = KEYINPUT_NAME;
  keyinputdev.inputdev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) |BIT_MASK(EV_REP);
  input_set_capability(keyinputdev.inputdev, EV_KEY, KEY_0);
  /* 注册输入设备 */
  ret = input_register_device(keyinputdev.inputdev);
  if (ret) {
  printk("register input device failed!\r\n");
  return ret;
  }


timer_function定时器功能函数里改为上报按键事件


if(value == 0){ /* 按下按键 */
  /* 上报按键值 */
  //input_event(dev->inputdev, EV_KEY, keydesc->value, 1);
  input_report_key(dev->inputdev, keydesc->value, 1);/*1,按下*/
  input_sync(dev->inputdev);
  } else { /* 按键松开 */
   //input_event(dev->inputdev, EV_KEY, keydesc->value, 0);
  input_report_key(dev->inputdev, keydesc->value, 0);
  input_sync(dev->inputdev);
  }


相关文章
|
机器学习/深度学习 算法 计算机视觉
YOLOv5改进 | 损失函数篇 | 最新ShapeIoU、InnerShapeIoU损失助力细节涨点
YOLOv5改进 | 损失函数篇 | 最新ShapeIoU、InnerShapeIoU损失助力细节涨点
795 1
|
7月前
|
Web App开发 前端开发 JavaScript
《WASM驱动本地PDF与Excel预览组件的深度实践》
本文围绕前端浏览器端本地文件处理痛点,提出以WASM驱动PDF、Excel等复杂格式文件解析与预览的解决方案。首先剖析传统前端解析方案的性能短板,阐述WASM将底层解析逻辑移植到浏览器的核心价值;接着拆解组件构建关键环节,包括WASM模块与前端的通信设计、文件流本地处理策略、跨格式解析适配逻辑,以及预览渲染层的优化思路;还探讨兼容性适配、内存管理等核心难点,结合实际场景验证方案在加载速度、资源占用上的优势,为前端实现高效、安全的本地文件处理提供了可落地的技术路径。
199 5
|
9月前
|
传感器 人工智能 安全
守护量子前沿:SentinelOne风投对 Infleqtion 的投资
SentinelOne 致力于通过人工智能驱动的安全解决方案,保护客户免受快速演变的威胁。随着计算技术从大型主机、个人电脑到云计算,再到量子计算的飞跃发展,S Ventures 与量子领域先驱 Infleqtion 合作,布局下一代计算技术。Infleqtion 的中性原子量子平台不仅在室温下实现可靠计算,还提供量子时钟和传感器等实际应用,为各个领域带来变革。 量子计算以超越传统架构的能力,推动人工智能、优化算法及网络安全的突破。然而,其潜在风险也不容忽视。SentinelOne 深知量子技术对安全的重要性,通过投资 Infleqtion,共同构建“量子安全”世界,确保未来数字创新的安全根基。
202 0
守护量子前沿:SentinelOne风投对 Infleqtion 的投资
|
开发框架 Java 关系型数据库
Java毕业论文参考文献参考例子整理
Java毕业论文参考文献参考例子整理
815 0
|
5G 网络架构
Wi-Fi的工作原理详解
【8月更文挑战第31天】
4607 1
|
存储 安全 C++
C++ 原子变量atomic variable
原子变量是 C++11 引入的一种同步机制,用于多线程环境中的无锁、线程安全操作。其操作不可分割,避免了数据竞争和不一致问题。原子变量位于 `<atomic>` 头文件中,支持多种类型如 `std::atomic<T>` 和特化类型。基本用法包括定义原子变量、加载、存储、交换及比较交换操作。内存顺序(如 `std::memory_order_seq_cst`)用于控制内存访问顺序和可见性,适用于不同场景。原子变量常用于线程安全的计数器和标志位等。
|
Linux
Linux系统中驱动之设备树添加按键驱动方法
Linux系统中驱动之设备树添加按键驱动方法
682 0
|
机器学习/深度学习 运维 算法
【Python机器学习专栏】异常检测算法在Python中的实践
【4月更文挑战第30天】本文介绍了异常检测的重要性和在不同领域的应用,如欺诈检测和网络安全。文章概述了四种常见异常检测算法:基于统计、距离、密度和模型的方法。在Python实践中,使用scikit-learn库展示了如何实现这些算法,包括正态分布拟合、K-means聚类、局部异常因子(LOF)和孤立森林(Isolation Forest)。通过计算概率密度、距离、LOF值和数据点的平均路径长度来识别异常值。
572 0
|
存储 Linux Shell
【Shell 命令集合 系统设置 】Linux 显示Linux内核模块的详细信息 modinfo命令 使用指南
【Shell 命令集合 系统设置 】Linux 显示Linux内核模块的详细信息 modinfo命令 使用指南
439 0
|
安全 Java 数据安全/隐私保护
Springboot整合之Shiro和JWT技术实现无感刷新
Springboot整合之Shiro和JWT技术实现无感刷新

热门文章

最新文章