Linux/Android——input子系统核心 (三)【转】

本文转载自：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/42123673

之前的博客有涉及到linux的input子系统，这里学习记录一下input模块.

input子系统，作为管理输入设备与系统进行交互的中枢，任何的输入设备驱动都要通过input向内核注册其设备，

常用的输入设备也就是鼠标，键盘，触摸屏。

稍微细分一点整个输入体系，就是 硬件驱动层，input核心中转层，事件处理层.层次之间传递都以event事件的形式，这其中input连接上下层，分别提供接口.

之前有分析usbtouchscreen的驱动，也就是硬件驱动部分，这里简单记录一下input核心中转处理 input.c .

撰写不易,转载需注明出处：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/42123673

input_init：

源码位于/kernel/drivers/input/input.c ，模块初始调用口subsys_initcall(input_init)，

由kernel启动的时候由kernel_init——>do_basic_setup();——>do_initcalls调用到，这个启动逻辑，后续有机会去学习一下，

这里首先调用到初始函数：

1. static int __init input_init(void)
2. {
3. int err;
4. err = class_register(&input_class); //注册input class，可在/sys/class下看到对应节点文件
5. if (err) {
6. pr_err("unable to register input_dev class\n");
7. return err;
8. }
9. err = input_proc_init(); //proc fs的下的一些初始操作，函数原型在input.c，可查看/proc/bus/input
10. if (err)
11. goto fail1;
12. err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops); // 注册input字符设备，主节点为INPUT_MAJOR==13，可以去input_fops里看注册函数，注册到/dev/input
13. if (err) {
14. pr_err("unable to register char major %d", INPUT_MAJOR);
15. goto fail2;
16. }
17. return 0;
18. fail2:    input_proc_exit();
19. fail1:    class_unregister(&input_class);
20. return err;
21. }

这就是最开始的初始化过程了.

可以看下注册方法函数：

1. static const struct file_operations input_fops = {
2. .owner = THIS_MODULE,
3. .open = input_open_file,
4. .llseek = noop_llseek,
5. };

这里面关注open file方法即可，后面分析。

input.c中还有很多其它的接口以及全局数据，后面陆续联通，先从设备驱动最先调用到的注册 input_register_device

input_register_device:

1. /**
2. * input_register_device - register device with input core
3. * @dev: device to be registered
4. *
5. * This function registers device with input core. The device must be
6. * allocated with input_allocate_device() and all it's capabilities
7. * set up before registering.
8. * If function fails the device must be freed with input_free_device().
9. * Once device has been successfully registered it can be unregistered
10. * with input_unregister_device(); input_free_device() should not be
11. * called in this case.
12. */
13. int input_register_device(struct input_dev *dev)
14. {
15. static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
16. //这个原子变量，代表总共注册的input设备，每注册一个加1，因为是静态变量，所以每次调用都不会清零的
17. struct input_handler *handler;
18. const charchar *path;
19. int error;
20. __set_bit(EV_SYN, dev->evbit);  //EN_SYN 这个是设备都要支持的事件类型，所以要设置
21. /*
22. * If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating
23. * is handled by the driver itself and we don't do it in input.c.
24. */
25. // 这个内核定时器是为了重复按键而设置的
26. init_timer(&dev->timer);
27. if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {
28. dev->timer.data = (long) dev;
29. dev->timer.function = input_repeat_key;
30. dev->rep[REP_DELAY] = 250;
31. dev->rep[REP_PERIOD] = 33;
32. //如果没有定义有关重复按键的相关值，就用内核默认的
33. }
34. if (!dev->getkeycode)
35. dev->getkeycode = input_default_getkeycode;
36. if (!dev->setkeycode)
37. dev->setkeycode = input_default_setkeycode;
38. //以上设置的默认函数由input核心提供
39. dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",
40. (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);
41. //设置input_dev中device的名字，这个名字会在/class/input中出现
42. error = device_add(&dev->dev);
43. //将device加入到linux设备模型中去
44. if (error)
45. return error;
46. path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
47. printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n",
48. dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");
49. kfree(path);
50. //这个得到路径名称，并打印出来
51. error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
52. if (error) {
53. device_del(&dev->dev);
54. return error;
55. }
56. list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);
57. // 将新分配的input设备连接到input_dev_list链表上
58. list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
59. input_attach_handler(dev, handler);
60. //遍历input_handler_list链表，配对 input_dev 和 input_handler
61. //input_attach_handler 这个函数是配对的关键，下面将详细分析
62. input_wakeup_procfs_readers();
63. // 和proc文件系统有关，暂时不考虑
64. mutex_unlock(&input_mutex);
65. return 0;
66. }

可以看到前面都是一些初始设置，加入到input.c 的全局input_dev 链表里面，同时下面就行匹配对应handler的时候需要遍历 handler 链表：

1. static LIST_HEAD(input_dev_list);
2. static LIST_HEAD(input_handler_list);

可以看到用到了一个list_for_each_entry, 刚开始看到还没看懂，这是一个宏定义，原型是在/kernel/include/linux/list.h：

1. /**
2. * list_for_each_entry    -    iterate over list of given type
3. * @pos:    the type * to use as a loop cursor.
4. * @head:    the head for your list.
5. * @member:    the name of the list_struct within the struct.
6. */
7. #define list_for_each_entry(pos, head, member)                \
8. for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);    \
9. &pos->member != (head);     \    //就是个for循环，跳出条件遍历了一遍，又回到链表头
10. pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))

input_attach_handler(dev, handler)则是匹配这个要注册dev的handler：

1. 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. id = input_match_device(handler, dev); //返回匹配的id，类型是struct input_device_id
6. if (!id)
7. return -ENODEV;
8. error = handler->connect(handler, dev, id); //<span><span class="comment">//配对成功调用handler的connect函数，这个函数在事件处理器中定义，主要生成一个input_handle结构，并初始化，还生成一个事件处理器相关的设备结构</span></span>
9. if (error && error != -ENODEV)
10. pr_err("failed to attach handler %s to device %s, error: %d\n",
11. handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);
12. return error;
13. }

可以看下匹配 id 的结构：

1. struct input_device_id {
2. kernel_ulong_t flags;
3. __u16 bustype;
4. __u16 vendor;
5. __u16 product;
6. __u16 version;
7. kernel_ulong_t evbit[INPUT_DEVICE_ID_EV_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
8. kernel_ulong_t keybit[INPUT_DEVICE_ID_KEY_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
9. kernel_ulong_t relbit[INPUT_DEVICE_ID_REL_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
10. kernel_ulong_t absbit[INPUT_DEVICE_ID_ABS_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
11. kernel_ulong_t mscbit[INPUT_DEVICE_ID_MSC_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
12. kernel_ulong_t ledbit[INPUT_DEVICE_ID_LED_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
13. kernel_ulong_t sndbit[INPUT_DEVICE_ID_SND_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
14. kernel_ulong_t ffbit[INPUT_DEVICE_ID_FF_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
15. kernel_ulong_t swbit[INPUT_DEVICE_ID_SW_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
16. kernel_ulong_t driver_info;
17. };

有两个函数input_match_device 以及 下面的 connect需要了解：

input_match_device:

1. static const struct input_device_id *input_match_device(struct input_handler *handler,
2. struct input_dev *dev)
3. {
4. const struct input_device_id *id;
5. int i;
6. for (id = handler->id_table; id->flags || id->driver_info; id++) {
7. if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)  //匹配总线id
8. if (id->bustype != dev->id.bustype)
9. continue;
10. if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR)  //匹配生产商id
11. if (id->vendor != dev->id.vendor)
12. continue;
13. if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT) //匹配产品id
14. if (id->product != dev->id.product)
15. continue;
16. if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION) //匹配版本
17. if (id->version != dev->id.version)
18. continue;
19. MATCH_BIT(evbit,  EV_MAX);  //匹配id的evbit和input_dev中evbit的各个位，如果不匹配则continue，数组中下一个设备
20. MATCH_BIT(keybit, KEY_MAX);
21. MATCH_BIT(relbit, REL_MAX);
22. MATCH_BIT(absbit, ABS_MAX);
23. MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX);
24. MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX);
25. MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX);
26. MATCH_BIT(ffbit,  FF_MAX);
27. MATCH_BIT(swbit,  SW_MAX);
28. if (!handler->match || handler->match(handler, dev))
29. return id;
30. }
31. return NULL;
32. }

MATCH_bit 原型：

1. #define MATCH_BIT(bit, max) \
2. for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) \
3. if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) \
4. break; \
5. if (i != BITS_TO_LONGS(max)) \
6. continue;

可以看到这么多步的目的除了初始以及添加input_dev到链表，就是为了去匹配 input_handler_list 中对应的handler ，

匹配的最终是需要比对handler以及input_dev中的 id，其中input_dev 中的id类型为 input_id ：

1. struct input_id {
2. __u16 bustype;
3. __u16 vendor;
4. __u16 product;
5. __u16 version;
6. };

这跟上面 input_handler 结构里面的 input_device_id 匹配id 变量，来确认 handler！

在最开始的时候就有提到，整个input输入体系，分三个层次，现在的input核心层做的事就是：

在硬件驱动层调用 input_register_device时 ，往内核注册驱动的同时，根据硬件的相关id去匹配 适用的事件处理层(input_handler)！

这里匹配上之后就会调用对应 input_handler 的connect 函数。

input_handler：

input_dev 变量代表的是硬件设备，前文Linux/Android——输入子系统input_event传递 (二)中有介绍

input_handler 变量代表的是事件处理器

同样在input.h 中定义：

1. /**
2. * struct input_handler - implements one of interfaces for input devices
3. * @private: driver-specific data
4. * @event: event handler. This method is being called by input core with
5. *  interrupts disabled and dev->event_lock spinlock held and so
6. *  it may not sleep
7. * @filter: similar to @event; separates normal event handlers from
8. *  "filters".
9. * @match: called after comparing device's id with handler's id_table
10. *  to perform fine-grained matching between device and handler
11. * @connect: called when attaching a handler to an input device
12. * @disconnect: disconnects a handler from input device
13. * @start: starts handler for given handle. This function is called by
14. *  input core right after connect() method and also when a process
15. *  that "grabbed" a device releases it
16. * @fops: file operations this driver implements
17. * @minor: beginning of range of 32 minors for devices this driver
18. *  can provide
19. * @name: name of the handler, to be shown in /proc/bus/input/handlers
20. * @id_table: pointer to a table of input_device_ids this driver can
21. *  handle
22. * @h_list: list of input handles associated with the handler
23. * @node: for placing the driver onto input_handler_list
24. *
25. * Input handlers attach to input devices and create input handles. There
26. * are likely several handlers attached to any given input device at the
27. * same time. All of them will get their copy of input event generated by
28. * the device.
29. *
30. * The very same structure is used to implement input filters. Input core
31. * allows filters to run first and will not pass event to regular handlers
32. * if any of the filters indicate that the event should be filtered (by
33. * returning %true from their filter() method).
34. *
35. * Note that input core serializes calls to connect() and disconnect()
36. * methods.
37. */
38. struct input_handler {
39. voidvoid *private;
40. void (*event)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value);
41. bool (*filter)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value);
42. bool (*match)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev);
43. int (*connect)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id);  //上面就是调用这个函数指针
44. void (*disconnect)(struct input_handle *handle);
45. void (*start)(struct input_handle *handle);
46. const struct file_operations *fops;
47. int minor;
48. const charchar *name;
49. const struct input_device_id *id_table; //这个就是上面说到的 会跟input_dev中的input_id 比对 id项的
50. struct list_head    h_list;
51. struct list_head    node;
52. };

这个结构详细的含义，注释有。

这个结构里面暂时只需要理解的：

注册input_dev ，在事件处理数据链表里面匹配上 input_handler ,就会调用其 *connect 函数指针 进行连接，

将input_dev 跟 input_handler 进行绑定， 后续的运作事件的handler处理将会走这个input_handler的 *event ！

在上篇input_event 传递中最后调用到event阶段.

这里简单记录到这里，下篇介绍input_handler 的处理机制～