[arm 驱动]input 子系统架构总结-阿里云开发者社区

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[arm 驱动]input 子系统架构总结

简介:

Linux输入子系统(Input Subsystem)



 Linux 的输入子系统不仅支持鼠标、键盘等常规输入设备,而且还支持蜂鸣器、触摸屏等设备。本章将对 Linux 输

入子系统进行详细的分析。


一    前言


       输入子系统又叫 input 子系统。其构建非常灵活,只需要调用一些简单的函数,就可以将一个输入设备的功能呈现

给应用程序。

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二   设备驱动层


   本节将讲述一个简单的输入设备驱动实例。

       这个输入设备只有一个按键,按键被连接到一条中断线上,当按键被按下时,将产生一个中断,内核将检测到这个中

断,并对其进行处理。该实例的代码如下:


#include <asm/irq.h>

#include <asm/io.h>


static struct input_dev *button_dev;   /*输入设备结构体*/

static irqreturn_t button_interrupt(int irq, void *dummy)    /*中断处理函数*/
{
input_report_key(button_dev, BTN_0, inb(BUTTON_PORT) & 1);  /*向输入子系统报告产生按键事件*/

       input_sync(button_dev);    /*通知接收者,一个报告发送完毕*/

       return IRQ_HANDLED;

}


static int __init button_init(void)     /*加载函数*/
{

       int error;

       if (request_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt, 0, "button", NULL))  /*申请中断,绑定中断处理函数*/
       {
                printk(KERN_ERR "button.c: Can't allocate irq %d\n", button_irq);

                return -EBUSY;
        }

       button_dev = input_allocate_device(); /*分配一个设备结构体*/

       //input_allocate_device()函数在内存中为输入设备结构体分配一个空间,并对其主要的成员进行了初始化.

        if (!button_dev)

       {
             printk(KERN_ERR "button.c: Not enough memory\n");
             error = -ENOMEM;

             goto err_free_irq;

        }


        button_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY);   /*设置按键信息*/

        button_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_0)] = BIT_MASK(BTN_0);

      //分别用来设置设备所产生的事件以及上报的按键值。Struct iput_dev中有两个成员,一个是evbit.一个是keybit.分别用

      //表示设备所支持的动作和键值。


        error =input_register_device(button_dev);      /*注册一个输入设备*/
        if (error)
        {
                printk(KERN_ERR "button.c: Failed to register device\n");
                goto err_free_dev;
        }

       return 0;


err_free_dev:

        input_free_device(button_dev);


err_free_irq:
         free_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt);
         return error;                    

}


static void __exit button_exit(void)      /*卸载函数*/
{
       input_unregister_device(button_dev);/*注销按键设备*/
       free_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt);       /*释放按键占用的中断线*/
}
module_init(button_init);
module_exit(button_exit);


     这个实例程序代码比较简单,在初始化函数 button_init()中注册了一个中断处理函数,然后调用

input_allocate_device()函数分配了一个 input_dev 结构体,并调用 input_register_device()函数对其进行了注册。在中

断处理函数 button_interrupt()中,实例将接收到的按键信息上报给 input 子系统。从而通过 input 子系统,向用户态程序

提供按键输入信息。本实例采用了中断方式,除了中断相关的代码外,实例中包含了一些 input 子系统提供的函数,现对

其中一些重要的函数进行分析。



三  核心层


input_allocate_device()函数,驱动开发人员为了更深入的了解 input 子系统,应该对其代码有一点的认识,该函数的代码

如下:


struct input_dev *input_allocate_device(void)
{
       struct input_dev *dev;

       dev = kzalloc(sizeof(struct input_dev), GFP_KERNEL);  /*分配一个 input_dev 结构体,并初始化为 0*/

      if (dev) 

      {
             dev->dev.type = &input_dev_type;   /*初始化设备的类型*/

            dev->dev.class = &input_class;  

            device_initialize(&dev->dev); 

            mutex_init(&dev->mutex);   // 初始话互斥锁

            spin_lock_init(&dev->event_lock); // 初始化自旋锁

            INIT_LIST_HEAD(&dev->h_list);   //初始化链表

            INIT_LIST_HEAD(&dev->node);  

            __module_get(THIS_MODULE);
     }

     return dev;

}

       该函数返回一个指向 input_dev 类型的指针,该结构体是一个输入设备结构体,包含了输入设备的一些相关信息,如

设备支持的按键码、设备的名称、设备支持的事件等。


===================================================


Input设备注册的接口为:input_register_device()。代码如下:


int input_register_device(struct input_dev *dev) 

        static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0); 
        struct input_handler *handler; 
        const char *path; 
        int error; 

        __set_bit(EV_SYN, dev->evbit); 

---------------------------------------------------

调用__set_bit()函数设置 input_dev 所支持的事件类型。事件类型由 input_dev 的evbit 成员来表示,在这里将其 EV_SYN 置位,表示设

备支持所有的事件。注意,一个设备可以支持一种或者多种事件类型。常用的事件类型如下:


1. #define EV_SYN     0x00   /*表示设备支持所有的事件*/
2. #define EV_KEY     0x01  /*键盘或者按键,表示一个键码*/
3. #define EV_REL     0x02  /*鼠标设备,表示一个相对的光标位置结果*/
4. #define EV_ABS     0x03  /*手写板产生的值,其是一个绝对整数值*/
5. #define EV_MSC     0x04  /*其他类型*/
6. #define EV_LED     0x11   /*LED 灯设备*/
7. #define EV_SND     0x12  /*蜂鸣器,输入声音*/
8. #define EV_REP     0x14   /*允许重复按键类型*/
9. #define EV_PWR     0x16   /*电源管理事件*/

---------------------------------------------------

        /* 
         * 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. 
         */ 

        init_timer(&dev->timer);  //初始化一个 timer 定时器,这个定时器是为处理重复击键而定义的。
        if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) { 
                  dev->timer.data = (long) dev; 
                  dev->timer.function = input_repeat_key; 
                  dev->rep[REP_DELAY] = 250; 
                  dev->rep[REP_PERIOD] = 33; 
        } 
//如果dev->rep[REP_DELAY]dev->rep[REP_PERIOD]没有设值,则将其赋默认值。这主要是处理重复按键的.

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

        if (!dev->setkeycode) 

                  dev->setkeycode = input_default_setkeycode;

//检查 getkeycode()函数和 setkeycode()函数是否被定义,如果没定义,则使用默认的处理函数,这两个函数为

//input_default_getkeycode()和 input_default_setkeycode()。input_default_getkeycode()函数用来得到指定位置的键

//值。input_default_setkeycode()函数用来设置键值。具体啥用处,我也没搞清楚?



        snprintf(dev->dev.bus_id, sizeof(dev->dev.bus_id), 
                   "input%ld", (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);

//设置 input_dev 中的 device 的名字,名字以 input0、input1、input2、input3、input4等的形式出现在 sysfs

//文件系统中.

        error = device_add(&dev->dev); 

        if (error) 

                  return error; 

//使用 device_add()函数将 input_dev 包含的 device 结构注册到 Linux 设备模型中,并可以在 sysfs

//文件系统中表现出来。



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

        error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex); 
        if (error) { 
                  device_del(&dev->dev); 
                  return error; 
        } 


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

//调用 list_add_tail()函数将 input_dev 加入 input_dev_list 链表中,input_dev_list 链

//表中包含了系统中所有的 input_dev 设备。

        list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)

input_attach_handler(dev, handler);

//input device 挂到input_dev_list链表上.然后,对每一个挂在input_handler_listhandler调用

//input_attach_handler().在这里的情况有好比设备模型中的devicedriver的匹配。所有的input device都挂在

//input_dev_list链上。所有的handler都挂在input_handler_list上。


        input_wakeup_pro***s_readers(); 

        mutex_unlock(&input_mutex); 

        return 0; 


====================================================================================

匹配是在input_attach_handler()中完成的。代码如下:
static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)

        const struct input_device_id *id; 
        int error; 

        if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev)) 
                  return -ENODEV; 

//首先判断 handler的 blacklist 是否被赋值,如果被赋值,则匹配 blacklist 中的数据跟 dev->id 的数据是否匹配。blacklist

//是一个 input_device_id*的类型,其指向 input_device_ids的一个表,这个表中存放了驱动程序应该忽略的设备。即使在

//id_table 中找到支持的项,也应该忽略这种设备。

        id = input_match_device(handler->id_table, dev);

//调用 input_match_device()函数匹配 handler->>id_table 和 dev->id 中的数据。如果不成功则返回。

handle->id_table 也是一个 input_device_id 类型的指针,其表示驱动支持的设备列表。

        if (!id) 
                  return -ENODEV; 

        error = handler->connect(handler, dev, id);

//如果匹配成功,则调用 handler->connect()函数将 handler 与 input_dev 连接起来。

// connect() 中会调用input_register_handle,而这些都需要handler的注册。

        if (error && error != -ENODEV) 
                  printk(KERN_ERR 
                           "input: failed to attach handler %s to device %s, " 
                           "error: %d/n", 
                           handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error); 

        return error; 

//如果handlerblacklist被赋值。要先匹配blacklist中的数据跟dev->id的数据是否匹配。匹配成功过后再来匹配

//handle->iddev->id中的数据。如果匹配成功,则调用handler->connect().


====================================================================================

input_match_device()代码如下:
static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,
                                                                struct input_dev *dev)

        int i; 

        for (; id->flags || id->driver_info; id++) { 

//匹配设备厂商的信息,设备号的信息。

                  if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)
                           if (id->bustype != dev->id.bustype) 
                                    continue; 

                  if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR) 
                           if (id->vendor != dev->id.vendor) 
                                    continue; 

                  if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT) 
                           if (id->product != dev->id.product) 
                                    continue; 

                  if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION) 
                           if (id->version != dev->id.version) 
                                    continue; 

                  MATCH_BIT(evbit,  EV_MAX); 
                  MATCH_BIT(,, KEY_MAX); 
                  MATCH_BIT(relbit, REL_MAX); 
                  MATCH_BIT(absbit, ABS_MAX); 
                  MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX); 
                  MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX); 
                  MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX); 
                  MATCH_BIT(ffbit,  FF_MAX); 

                  MATCH_BIT(swbit,  SW_MAX); 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MATCH_BIT宏的定义如下:
#define MATCH_BIT(bit, max) 
                  for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) 
                           if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) 
                                    break; 
                  if (i != BITS_TO_LONGS(max)) 
                           continue; 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

                  return id; 
        } 
      return NULL; 


//从MATCH_BIT宏的定义可以看出。只有当iput deviceinput handlerid成员在evbit, keybit,… swbit项相同才会匹//配成功。而且匹配的顺序是从evbit, keybitswbit.只要有一项不同,就会循环到id中的下一项进行比较.

//简而言之,注册input device的过程就是为input device设置默认值,并将其挂以input_dev_list.与挂载在//input_handler_list中的handler相匹配。如果匹配成功,就会调用handlerconnect函数.

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       这一条线先讲到这里因为接下去就要讲handler ,那就是事件层的东西了, 我们先把核心层的东西讲完,

在前面的设备驱动层中的中断响应函数里面,有input_report_key 函数 ,下面我们来看看他


input_report_key()函数向输入子系统报告发生的事件,这里就是一个按键事件。在 button_interrupt()中断函数中,

不需要考虑重复按键的重复点击情况,input_report_key()函数会自动检查这个问题,并报告一次事件给输入子系统。该

函数的代码如下:

static inline void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)

{
input_event(dev, EV_KEY, code, !!value);

}

     该函数的第 1 个参数是产生事件的输入设备, 2 个参数是产生的事件, 3 个参数是事件的值。需要注意的是, 第2 个

参数可以取类似 BTN_0、 BTN_1、BTN_LEFT、BTN_RIGHT 等值,这些键值被定义在 include/linux/input.h 文件中。

当第 2 个参数为按键时,第 3 个参数表示按键的状态,value 值为 0 表示按键释放,非 0 表示按键按下。


===================================================


在 input_report_key()函数中正在起作用的函数是 input_event()函数,该函数用来向输入子系统报告输入设备产生

的事件,这个函数非常重要,它的代码如下:


void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
{
       unsigned long flags;

       if (is_event_supported(type, dev->evbit, EV_MAX)) {  //检查输入设备是否支持该事件

       spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);

add_input_randomness(type, code, value);

//函数对事件发送没有一点用处,只是用来对随机数熵池增加一些贡献,因为按键输入是一种随机事件,

//所以对熵池是有贡献的。

input_handle_event(dev, type, code, value);

//调用 input_handle_event()函数来继续输入子系统的相关模块发送数据。

spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
}

====================================================================================

       input_handle_event()函数向输入子系统传送事件信息。第 1 个参数是输入设备 input_dev,第 2 个参数是事件的类

型,第 3 个参数是键码,第 4 个参数是键值。

       浏览一下该函数的大部分代码,主要由一个 switch 结构组成。该结构用来对不同的事件类型,分别处理。其中 case

语句包含了 EV_SYN、 EV_KEY、EV_SW、EV_SW、EV_SND 等事件类型。在这么多事件中,本例只要关注

EV_KEY 事件,因为本节的实例发送的是键盘事件。其实,只要对一个事件的处理过程了解后,对其他事件的处理过程也

就清楚了。该函数的代码如下:


static void input_handle_event(struct input_dev *dev,
{
       unsigned int type, unsigned int code, int value)
int disposition = INPUT_IGNORE_EVENT; 

//定义了一个 disposition 变量,该变量表示使用什么样的方式处理事件

switch (type) {
case EV_SYN:
switch (code)

{
case SYN_CONFIG:
disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
break;
case SYN_REPORT:
if (!dev->sync) 

{
dev->sync = 1;
disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;
}
break;
}
break;
case EV_KEY:
if (is_event_supported(code, dev->keybit, KEY_MAX) &&!!test_bit(code, dev->key) != value)

                          //函数判断是否支持该按键

{
if (value != 2) 

{
__change_bit(code, dev->key);
if (value)
input_start_autorepeat(dev, code);   //处理重复按键的情况
}
disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

//将 disposition变量设置为 INPUT_PASS_TO_HANDLERS,表示事件需要 handler 来处理。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

disposition 的取值有如下几种:
1. #define INPUT_IGNORE_EVENT           0
2. #define INPUT_PASS_TO_HANDLERS         1
3. #define INPUT_PASS_TO_DEVICE         2
4. #define INPUT_PASS_TO_ALL                 (INPUT_PASS_TO_HANDLERS | INPUT_PASS_TO_DEVICE)


           INPUT_IGNORE_EVENT  表示忽略事件,不对其进行处理。

INPUT_PASS_ TO_HANDLERS  表示将事件交给 handler 处理。
INPUT_PASS_TO_DEVICE  表示将事件交给 input_dev 处理。
INPUT_PASS_TO_ALL 表示将事件交给 handler 和 input_dev 共同处理。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

}
break;

case EV_SW:
if (is_event_supported(code, dev->swbit, SW_MAX) &&!!test_bit(code, dev->sw) != value)

{
__change_bit(code, dev->sw);
disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;
}
break;
case EV_ABS:
if (is_event_supported(code, dev->absbit, ABS_MAX))

{
value = input_defuzz_abs_event(value,
dev->abs[code], dev->absfuzz[code]);
if (dev->abs[code] != value)

{
dev->abs[code] = value;
disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

        }

}

  break;
case EV_REL:
if (is_event_supported(code, dev->relbit, REL_MAX) && value)
disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;
break;
case EV_MSC:
if (is_event_supported(code, dev->mscbit, MSC_MAX))
disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
break;
case EV_LED:
if (is_event_supported(code, dev->ledbit, LED_MAX) &&!!test_bit(code, dev->led) != value)

{
__change_bit(code, dev->led);
disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
}
break;
case EV_SND:
if (is_event_supported(code, dev->sndbit, SND_MAX))

{
if (!!test_bit(code, dev->snd) != !!value)
__change_bit(code, dev->snd);
disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
}
break;
case EV_REP:
if (code <= REP_MAX && value >= 0 && dev->rep[code] != value)

{
dev->rep[code] = value;
disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
}
break;
case EV_FF:
if (value >= 0)
disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
break;
case EV_PWR:
disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
break;
}
if (disposition != INPUT_IGNORE_EVENT && type != EV_SYN)
dev->sync = 0;
if ((disposition &INPUT_PASS_TO_DEVICE) && dev->event)
dev->event(dev, type, code, value);

//首先判断 disposition 等于 INPUT_PASS_TO_DEVICE,然后判断 dev->event 是否对其指定了一个处理函数,如果这些

//条件都满足,则调用自定义的 dev->event()函数处理事件。

//有些事件是发送给设备,而不是发送给 handler 处理的。event()函数用来向输入子系统报告一个将要发送给设备的事

//件,例如让 LED 灯点亮事件、蜂鸣器鸣叫事件等。当事件报告给输入子系统后,就要求设备处理这个事件。

if (disposition & INPUT_PASS_TO_HANDLERS)
input_pass_event(dev, type, code, value);
}


====================================================================================


input_pass_event()函数将事件传递到合适的函数,然后对其进行处理,该函数的代码如下:

static void input_pass_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
{

       struct input_handle *handle;

rcu_read_lock();

handle = rcu_dereference(dev->grab);

//得到 dev->grab 的指针。grab 是强制为 input device 的 handler,这时要调用 handler的 event 函数。

if (handle)

handle->handler->event(handle, type, code, value);
else

list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node) //一般情况下走这里

if (handle->open) 

handle->handler->event(handle,type, code, value);

//如果该 handle 被打开,表示该设备已经被一个用户进程使用。就会调用与输入设备对应的 handler 的 event()函数。

//注意,只有在 handle 被打开的情况下才会接收到事件,这就是说,只有设备被用户程序使用时,才有必要向用户空间导出

//信息

//此处亦是用到了handle ,核心层就到此为止,前面也讲过在device和handler  connect() 时会调用

//input_register_handle,而这些都需要handler的注册,所以接下来我们看看事件层
rcu_read_unlock();
}



四   事件层


       input_handler 是输入子系统的主要数据结构,一般将其称为 handler 处理器,表示对输入事件的具体处理。

input_handler 为输入设备的功能实现了一个接口,输入事件最终传递到handler 处理器,handler 处理器根据一定的规则,

然后对事件进行处理,具体的规则将在下面详细介绍。

输入子系统由驱动层、输入子系统核心层(Input Core)和事件处理层(Event Handler)3 部分组成。一个输入事件,

如鼠标移动,键盘按键按下等通过驱动层->系统核心层->事件处理层->用户空间的顺序到达用户空间并传给应用程序使

用。其中 Input Core 即输入子系统核心层由 driver/input/input.c 及相关头文件实现。其对下提供了设备驱动的接口,对

上提供了事件处理层的编程接口。输入子系统主要设计 input_dev、input_handler、input_handle 等数据结构.


struct input_dev物理输入设备的基本数据结构,包含设备相关的一些信息

struct input_handler 事件处理结构体,定义怎么处理事件的逻辑

struct input_handle用来创建 input_dev 和 input_handler 之间关系的结构体

       在evdev.c 中:

static struct input_handler evdev_handler = {
   .event        = evdev_event,  // 前面讲的传递信息是调用,在 input_pass_event 中     
   .connect    = evdev_connect,  //device 和 handler 匹配时调用                                 

   .disconnect    = evdev_disconnect,
   .fops        = &evdev_fops,                        // event 、connect、fops 会在后面详细讲                                 
   .minor        = EVDEV_MINOR_BASE,
   .name        = "evdev",
   .id_table    = evdev_ids,
};

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

struct input_handler {

void *private; 

void (*event)(struct input_handle *handle, unsigned int type,

unsigned int code, int value);

int (*connect)(struct input_handler *handler, struct input_dev* dev, const struct input_device_id *id);

void (*disconnect)(struct input_handle *handle);

void (*start)(struct input_handle *handle);

const struct file_operations *fops;

int minor; //表示设备的次设备号

const char *name;

const struct input_device_id *id_table; //定义了一个 name, 示 handler 的名字,显示在/proc/bus/input/handlers 目录 

                                                            //中。

const struct input_device_id *blacklist; //指向一个 input_device_id 表,这个表包含 handler 应该忽略的设备

struct list_head h_list;

struct list_head node;
};


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

//事件层注册

static int __init evdev_init(void)
{
   return input_register_handler(&evdev_handler);
}


====================================================================================


int input_register_handler(struct input_handler *handler)

{
       struct input_dev *dev;

int retval;

retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
if (retval)
return retval;

INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);

//其中的 handler->minor 表示对应 input 设备结点的次设备号。 handler->minor以右移 5 位作为索引值插入到 //input_table[ ]中

if (handler->fops != NULL)

{

if (input_table[handler->minor >> 5])

{

retval = -EBUSY;
goto out;
}
input_table[handler->minor >> 5] = handler;

}


list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);

//调用 list_add_tail()函数,将 handler 加入全局的 input_handler_list 链表中,该链表包含了系统中所有的 input_handler

list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)

input_attach_handler(dev, handler);

//主 要 调 用 了 input_attach_handler() 函 数 。 该 函 数 在 input_register_device()函数的第 35 行曾详细的介绍过。//input_attach_handler()函数的作用是匹配 input_dev_list 链表中的 input_dev 与 handler。如果成功会将 input_dev

//与 handler 联系起来。也就是说在注册handler和dev时都会去调用该函数。

input_wakeup_pro***s_readers();
out:
mutex_unlock(&input_mutex);
return retval;
}

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ok下面我们来看下handle的注册,在前面evdev_handler结构体中,有一个.connect    = evdev_connect, 在

connect里面会注册handle,在前面注册dev,匹配成功后调用。


static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,
                            const struct input_device_id *id)
{
        struct evdev *evdev;
        int minor;
        int error;

        for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)
                  if (!evdev_table[minor])
                           break;

        if (minor == EVDEV_MINORS) {
                  printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devices/n");
                  return -ENFILE;
        }

        evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
        if (!evdev)
                  return -ENOMEM;

        INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);
        spin_lock_init(&evdev->client_lock);
        mutex_init(&evdev->mutex);
        init_waitqueue_head(&evdev->wait);

        snprintf(evdev->name, sizeof(evdev->name), "event%d", minor);
        evdev->exist = 1;
        evdev->minor = minor;

        evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
        evdev->handle.name = evdev->name;
        evdev->handle.handler = handler;
        evdev->handle.private = evdev;

//分配了一个 evdev结构 ,并对这个结构进行初始化 .在这里我们可以看到 ,这个结构封装了一个 handle结构 ,这结构与

//我们之前所讨论的 handler是不相同的 .注意有一个字母的差别哦 .我们可以把 handle看成是 handler和 input device

//的信息集合体 .在这个结构里集合了匹配成功的 handler和 input device


        strlcpy(evdev->dev.bus_id, evdev->name, sizeof(evdev->dev.bus_id));
        evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor);
        evdev->dev.class = &input_class;
        evdev->dev.parent = &dev->dev;
        evdev->dev.release = evdev_free;
        device_initialize(&evdev->dev);

//在这段代码里主要完成 evdev封装的 device的初始化 .注意在这里 ,使它所属的类指向 input_class.这样在 /sysfs中创

//建的设备目录就会在 /sys/class/input/下面显示 .


        error = input_register_handle(&evdev->handle);
        if (error)
                  goto err_free_evdev;
        error = evdev_install_chrdev(evdev);
        if (error)
                  goto err_unregister_handle;

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

        return 0;

err_cleanup_evdev:
        evdev_cleanup(evdev);
err_unregister_handle:
        input_unregister_handle(&evdev->handle);
err_free_evdev:
        put_device(&evdev->dev);
        return error;


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int input_register_handle(struct input_handle *handle)
{
        struct input_handler *handler = handle->handler;
        struct input_dev *dev = handle->dev;
        int error;

        /*
         * We take dev->mutex here to prevent race with
         * input_release_device().
         */
        error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
        if (error)
                  return error;
list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);
        mutex_unlock(&dev->mutex);
        synchronize_rcu();

        /*
         * Since we are supposed to be called from ->connect()
         * which is mutually exclusive with ->disconnect()
         * we can't be racing with input_unregister_handle()
         * and so separate lock is not needed here.
         */
   list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list);

        if (handler->start)
                  handler->start(handle);

        return 0;

       将handle挂到所对应input deviceh_list链表上.还将handle挂到对应的handlerhlist链表上.如果handler

义了start函数,将调用之.到这里,我们已经看到了input device, handlerhandle是怎么关联起来的了


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            接下来我们看看上报信息是调用的  .event        = evdev_event       。

每当input device上报一个事件时,会将其交给和它匹配的handlerevent函数处理.evdev.这个event函数

对应的代码为:


static void evdev_event(struct input_handle *handle, 
                           unsigned int type, unsigned int code, int value) 

        struct evdev *evdev = handle->private; 
        struct evdev_client *client; 
        struct input_event event; 

        do_gettimeofday(&event.time); 
        event.type = type; 
        event.code = code; 
        event.value = value; 

        rcu_read_lock(); 

        client = rcu_dereference(evdev->grab); 
        if (client) 
                  evdev_pass_event(client, &event); 
        else 
                  list_for_each_entry_rcu(client, &evdev->client_list, node)   
evdev_pass_event(client, &event);

        rcu_read_unlock(); 

        wake_up_interruptible(&evdev->wait); 


===================================================================================

static void evdev_pass_event(struct evdev_client *client, 
                                struct input_event *event) 

        /* 
         * Interrupts are disabled, just acquire the lock 
         */ 
        spin_lock(&client->buffer_lock); 
        client->buffer[client->head++] = *event; 
        client->head &= EVDEV_BUFFER_SIZE - 1; 
        spin_unlock(&client->buffer_lock); 

        kill_fasync(&client->fasync, SIGIO, POLL_IN); 

   这里的操作很简单.就是将event(上传数据)保存到client->buffer.client->head就是当前的数据位置.注意这里

是一个环形缓存区.写数据是从client->head.而读数据则是从client->tail中读.


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    最后我们看下handler的相关操作函数    .fops        = &evdev_fops, 

   我们知道.对主设备号为INPUT_MAJOR的设备节点进行操作,会将操作集转换成handler的操作集.evdev,这个

操作集就是evdev_fops.对应的open函数如下示:

static intevdev_open(struct inode *inode, struct file *file)

        struct evdev *evdev; 
        struct evdev_client *client; 
        int i = iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE;
        int error; 

        if (i >= EVDEV_MINORS) 
                  return -ENODEV; 

        error = mutex_lock_interruptible(&evdev_table_mutex);
        if (error) 
                  return error; 
        evdev = evdev_table[i]; 
        if (evdev) 
                  get_device(&evdev->dev); 
        mutex_unlock(&evdev_table_mutex); 

        if (!evdev) 
                  return -ENODEV; 

        client = kzalloc(sizeof(struct evdev_client), GFP_KERNEL);
        if (!client) { 
                  error = -ENOMEM; 
                  goto err_put_evdev; 
        } 
        spin_lock_init(&client->buffer_lock); 
        client->evdev = evdev; 
        evdev_attach_client(evdev, client); 

        error = evdev_open_device(evdev); 
        if (error) 
                  goto err_free_client; 

        file->private_data = client; 
        return 0; 

err_free_client: 
        evdev_detach_client(evdev, client); 
        kfree(client); 
err_put_evdev: 
        put_device(&evdev->dev); 
        return error; 


====================================================================================

       evdev_open_device()函数用来打开相应的输入设备,使设备准备好接收或者发送数据。evdev_open_device()函

数先获得互斥锁,然后检查设备是否存在,并判断设备是否已经被打开。如果没有打开,则调用 input_open_device()

函数打开设备.

static int evdev_open_device(struct evdev *evdev) 

        int retval; 

        retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex); 
        if (retval) 
                  return retval; 

        if (!evdev->exist) 
                  retval = -ENODEV; 
        else if (!evdev->open++) { 
                  retval = input_open_device(&evdev->handle);
                  if (retval) 
                           evdev->open--; 
        } 

        mutex_unlock(&evdev->mutex); 
        return retval; 
}


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  对于evdev设备节点的read操作都会由evdev_read()完成.它的代码如下:


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

        struct evdev_client *client = file->private_data; 
        struct evdev *evdev = client->evdev; 
        struct input_event event; 
        int retval; 

        if (count < evdev_event_size()) 
                  return -EINVAL; 

        if (client->head == client->tail && evdev->exist && 
            (file->f_flags & O_NONBLOCK)) 
                  return -EAGAIN; 

        retval = wait_event_interruptible(evdev->wait, 
                  client->head != client->tail || !evdev->exist); 
        if (retval) 
                  return retval; 

        if (!evdev->exist) 
                  return -ENODEV; 

        while (retval + evdev_event_size() <= count && 
               evdev_fetch_next_event(client, &event)) { 

                  if (evdev_event_to_user(buffer + retval, &event)) 
                           return -EFAULT; 

                  retval += evdev_event_size(); 
        } 

        return retval; 
}

     首先,它判断缓存区大小是否足够.在读取数据的情况下,可能当前缓存区内没有数据可读.在这里先睡眠等待缓存

区中有数据.如果在睡眠的时候,.条件满足.是不会进行睡眠状态而直接返回的.然后根据read()提够的缓存区大小.

client中的数据写入到用户空间的缓存区中.


五  用户空间


                到这就没啥讲的了, ok到此为止吧!!!



本文转自lilin9105 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/7071976/1399654,如需转载请自行联系原作者

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