1.输入系统应用编程
1.1 什么是输入系统
先来了解什么是输入设备？
常见的输入设备有键盘、鼠标、遥控杆、书写板、触摸屏等等,用户通过这些输入设备与Linux系统进行数据交换。
什么是输入系统？
输入设备种类繁多，能否统一它们的接口？既在驱动层面统一，也在应用程序层面统一？可以的。
Linux系统为了统一管理这些输入设备，实现了一套能兼容所有输入设备的框架：输入系统。驱动开发人员基于这套框架开发出程序，应用开发人员就可以使用统一的API去使用设备。
1.2 输入系统框架及调试
1.2.1 框架概述
作为应用开发人员，可以只基于API使用输入子系统。但是了解内核中输入子系统的框架、了解数据流程，有助于解决开发过程中碰到的硬件问题、驱动问题。
输入系统框架如下图所示：
假设用户程序直接访问/dev/input/event0设备节点，或者使用tslib访问设备节点，数据的流程如下：
① APP发起读操作，若无数据则休眠；
② 用户操作设备，硬件上产生中断；
③ 输入系统驱动层对应的驱动程序处理中断：
读取到数据，转换为标准的输入事件，向核心层汇报。
所谓输入事件就是一个“struct input_event”结构体。
④ 核心层可以决定把输入事件转发给上面哪个handler来处理：
从handler的名字来看，它就是用来处输入操作的。有多种handler，比如：evdev_handler、kbd_handler、joydev_handler等等。
最常用的是evdev_handler：它只是把input_event结构体保存在内核buffer等，APP来读取时就原原本本地返回。它支持多个APP同时访问输入设备，每个APP都可以获得同一份输入事件。
当APP正在等待数据时，evdev_handler会把它唤醒，这样APP就可以返回数据。
⑤ APP对输入事件的处理：
APP获得数据的方法有2种：直接访问设备节点(比如/dev/input/event0,1,2,...)，或者通过tslib、libinput这类库来间接访问设备节点。这些库简化了对数据的处理。
要想深入理解整个输入系统，就必须研究内核的输入系统，这在后续的“驱动大全”中会讲解。
1.2.2 编写APP需要掌握的知识
基于编写应用程序的角度，只需要理解这些内容：
内核中怎么表示一个输入设备？
使用input_dev结构体来表示输入设备，它的内容如下：
2. APP可以得到什么数据？
可以得到一系列的输入事件，就是一个一个“struct input_event”，它定义如下：
每个输入事件input_event中都含有发生时间：timeval表示的是“自系统启动以来过了多少时间”，它是一个结构体，含有“tv_sec、tv_usec”两项(即秒、微秒)。
输入事件input_event中更重要的是：type(哪类事件)、code(哪个事件)、value(事件值)，细讲如下：
① type：表示哪类事件
比如EV_KEY表示按键类、EV_REL表示相对位移(比如鼠标)，EV_ABS表示绝对位置(比如触摸屏)。有这几类事件(参考Linux内核头文件)：
② code：表示该类事件下的哪一个事件
比如对于EV_KEY(按键)类事件，它表示键盘。键盘上有很多按键，比如数字键1、2、3，字母键A、B、C里等。所以可以有这些事件：
对于触摸屏，它提供的是绝对位置信息，有X方向、Y方向，还有压力值。所以code值有这些：
③ value：表示事件值
对于按键，它的value可以是0(表示按键被按下)、1(表示按键被松开)、2(表示长按)；
对于触摸屏，它的value就是坐标值、压力值。
④ 事件之间的界线
APP读取数据时，可以得到一个或多个数据，比如一个触摸屏的一个触点会上报X、Y位置信息，也可能会上报压力值。
APP怎么知道它已经读到了完整的数据？
驱动程序上报完一系列的数据后，会上报一个“同步事件”，表示数据上报完毕。APP读到“同步事件”时，就知道已经读完了当前的数据。
同步事件也是一个input_event结构体，它的type、code、value三项都是0。
3 输入子系统支持完整的API操作
支持这些机制：阻塞、非阻塞、POLL/SELECT、异步通知。
注意：如果你想深入理解上述机制，需要学习以下内容：
《第5篇 嵌入式Linux驱动开发基础知识》
《第十九章 驱动程序基石》
1.2.3 调试技巧
1. 确定设备信息
输入设备的设备节点名为/dev/input/eventX(也可能是/dev/eventX，X表示0、1、2等数字)。查看设备节点，可以执行以下命令：
ls /dev/input/* -l 或 ls /dev/event* -l
可以看到类似下面的信息：
怎么知道这些设备节点对应什么硬件呢？可以在板子上执行以下命令：
cat /proc/bus/input/devices
这条指令的含义就是获取与event对应的相关设备信息，可以看到类似以下的结果：
那么这里的I、N、P、S、U、H、B对应的每一行是什么含义呢？
① I:id of the device(设备ID)
该参数由结构体struct input_id来进行描述，驱动程序中会定义这样的结构体：
② N:name of the device
设备名称
③ P:physical path to the device in the system hierarchy
系统层次结构中设备的物理路径。
④ S:sysfs path
位于sys文件系统的路径
⑤ U:unique identification code for the device(if device has it)
设备的唯一标识码
⑥ H:list of input handles associated with the device.
与设备关联的输入句柄列表。
⑦ B:bitmaps(位图)
PROP:device properties and quirks(设备属性)
EV:types of events supported by the device(设备支持的事件类型)
KEY:keys/buttons this device has(此设备具有的键/按钮)
MSC:miscellaneous events supported by the device(设备支持的其他事件)
LED:leds present on the device(设备上的指示灯)
值得注意的是B位图，比如上图中“B: EV=b”用来表示该设备支持哪类输入事件。b的二进制是1011，bit0、1、3为1，表示该设备支持0、1、3这三类事件，即EV_SYN、EV_KEY、EV_ABS。
再举一个例子，“B: ABS=2658000 3”如何理解？
它表示该设备支持EV_ABS这一类事件中的哪一些事件。这是2个32位的数字：0x2658000、0x3，高位在前低位在后，组成一个64位的数字：“0x2658000,00000003”，数值为1的位有：0、1、47、48、50、53、54，即：0、1、0x2f、0x30、0x32、0x35、0x36，对应以下这些宏：
即这款输入设备支持上述的ABS_X、ABS_Y、ABS_MT_SLOT、ABS_MT_TOUCH_MAJOR、ABS_MT_WIDTH_MAJOR、ABS_MT_POSITION_X、ABS_MT_POSITION_Y这些绝对位置事件(它们的含义在后面讲解电容屏时再细讲)。
2. 使用命令读取数据
调试输入系统时，直接执行类似下面的命令，然后操作对应的输入设备即可读出数据：
hexdump /dev/input/event0
在开发板上执行上述命令之后，点击按键或是点击触摸屏，就会打印以下信息：
上图中的type为3，对应EV_ABS；code为0x35对应ABS_MT_POSITION_X；code为0x36对应ABS_MT_POSITION_Y。
上图中还发现有2个同步事件：它的type、code、value都为0。表示电容屏上报了2次完整的数据。
1.3 不使用库的应用程序示例
使用GIT下载所有源码后，本节源码位于如下目录：
01_all_series_quickstart\ 04_嵌入式Linux应用开发基础知识\source\11_input\ 01_app_demo\
有些同学反馈：老师，你不从0写代码，我都不知道怎么写程序了。基础好的同学直接看这个文档，我录完这个视频后会补齐这个文档，你能看到这部分手册时肯定已经齐全了。
1.3.1 输入系统支持完整的API操作
支持这些机制：阻塞、非阻塞、POLL/SELECT、异步通知。
注意：如果你想深入理解上述机制，需要学习以下内容：
《第5篇 嵌入式Linux驱动开发基础知识》
《第十九章 驱动程序基石》
作为APP开发人员，即使没有深入理解这些机制，也是可以编写出程序的。
1.3.2 APP访问硬件的4种方式：妈妈怎么知道孩子醒了
妈妈怎么知道卧室里小孩醒了？
① 时不时进房间看一下：查询方式
简单，但是累
② 进去房间陪小孩一起睡觉，小孩醒了会吵醒她：休眠-唤醒
不累，但是妈妈干不了活了
③ 妈妈要干很多活，但是可以陪小孩睡一会，定个闹钟：poll方式
要浪费点时间，但是可以继续干活。
妈妈要么是被小孩吵醒，要么是被闹钟吵醒。
④ 妈妈在客厅干活，小孩醒了他会自己走出房门告诉妈妈：异步通知
妈妈、小孩互不耽误。
这4种方法没有优劣之分，在不同的场合使用不同的方法。
1.3.3 获取设备信息（看视频学会简单代码编写的编写过程）
通过ioctl获取设备信息，ioctl的参数如下：
int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);
有些驱动程序对request的格式有要求，它的格式如下：
比如dir为_IOC_READ(即2)时，表示APP要读数据；
为_IOC_WRITE(即4)时，表示APP要写数据。
size表示这个ioctl能传输数据的最大字节数。
type、nr的含义由具体的驱动程序决定。
比如要读取输入设备的evbit时，ioctl的request要写为“EVIOCGBIT(0, size)”，size的大小可以由你决定：你想读多少字节就设置为多少。这个宏的定义如下：
写一段程序访问设备并打印部分设备的信息：
//打开设备节点ioctl #include <linux/input> /*./01_get_input_info /dev/input/event0 */ #include <sys/types.h> #include <fcntl.h> #include <sys/stat.h> int main(int argc, char **argv) { int fd; int len; unsigned int evbit[2]; char ev_names={ "EV_SYN", "EV_KEY", "EV_REL", "EV_ABS", "EV_MSC", "EV_SW", "NULL", "NULL", "NULL", "NULL", "NULL", "NULL", "NULL", "NULL", "NULL", "NULL", "NULL", "EV_LED", "EV_SND", "EV_REP", "EV_FF", "EV_PWR", }; int bit; if(argc!=2) { printf("Usage:%s<dev>\n,argv[0]"); return -1; } fd=open(argv[1],O_RDWR); if(fd<0) { printf("open %s err\n",argv[1]); return -1; } err = ioctl(fd,EVIOCGID,&id); if(err=0) { printf("bustype = 0x%x\n",id.bustype); printf("vendor = 0x%x\n",id.vendor); printf("product = 0x%x\n",id.product); printf("version = 0x%x\n",id.version); } len =ioctl(fd,EVIOCGBIT(0,sizeof(evbit),&evbit)); if(len > 0&&len <= sizeof(evbit)) { for(i=0;i<len;i++) { byte=((unsigned char *)evbit)[i]; for(bit=0;bit<8;bit++) { if(byte & (1<<bit)){ printf("%s",ev_names[i*8+bit]); } } } printf("support ev_type:"); } return 0 }
将代码上传到ubuntu，进行交叉编译：
代码交叉编译成功以后，上板运行：
