如何查找做网站的服务商,页面设计软件排行,网络推广都有什么方式,博采网络科技有限公司1)实验平台#xff1a;正点原子Linux开发板2)摘自《正点原子I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南》关注官方微信号公众号#xff0c;获取更多资料#xff1a;正点原子第五十八章Linux INPUT子系统实按键、鼠标、键盘、触摸屏等都属于输入(input)设备#xff0c;Linux内核为此专门…1)实验平台正点原子Linux开发板2)摘自《正点原子I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南》关注官方微信号公众号获取更多资料正点原子第五十八章Linux INPUT子系统实按键、鼠标、键盘、触摸屏等都属于输入(input)设备Linux内核为此专门做了一个叫做input子系统的框架来处理输入事件。输入设备本质上还是字符设备只是在此基础上套上了input框架用户只需要负责上报输入事件比如按键值、坐标等信息input核心层负责处理这些事件。本章我们就来学习一下Linux内核中的input子系统。58.1 input子系统58.1.1input子系统简介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所示图58.1.1.1 input子系统结构图图58.1.1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、核心层和时间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。58.1.2input驱动编写流程input核心层会向Linux内核注册一个字符设备大家找到drivers/input/input.c这个文件input.c就是input输入子系统的核心层此文件里面有如下所示代码示例代码58.1.2.1 input核心层创建字符设备过程1767struct class input_class {1768.name input,1769.devnode input_devnode,1770};......2414staticint __init input_init(void)2415{2416int err;24172418 err class_register(input_class);2419if(err){2420 pr_err(unable to register input_dev class);2421return err;2422}24232424 err input_proc_init();2425if(err)2426goto fail1;24272428 err register_chrdev_region(MKDEV(INPUT_MAJOR,0),2429 INPUT_MAX_CHAR_DEVICES,input);2430if(err){2431 pr_err(unable to register char major %d, INPUT_MAJOR);2432goto fail2;2433}24342435return0;24362437 fail2: input_proc_exit();2438 fail1: class_unregister(input_class);2439return err;2440}第2418行注册一个input类这样系统启动以后就会在/sys/class目录下有一个input子目录如图58.1.2.1所示图58.1.2.1input类第2428~2429行注册一个字符设备主设备号为INPUT_MAJORINPUT_MAJOR定义在include/uapi/linux/major.h文件中定义如下#define INPUT_MAJOR 13因此input子系统的所有设备主设备号都为13我们在使用input子系统处理输入设备的时候就不需要去注册字符设备了我们只需要向系统注册一个input_device即可。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121struct input_dev {122constchar*name;123constchar*phys;124constchar*uniq;125struct input_id id;126127unsignedlong propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)];128129unsignedlong evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; /* 事件类型的位图 */130unsignedlong keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; /* 按键值的位图 */131unsignedlong relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; /* 相对坐标的位图 */132unsignedlong absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; /* 绝对坐标的位图 */133unsignedlong mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)]; /* 杂项事件的位图 */134unsignedlong ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; /*LED相关的位图 */135unsignedlong sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];/* sound有关的位图 */136unsignedlong ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)]; /* 压力反馈的位图 */137unsignedlong swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; /*开关状态的位图 */......189bool 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keybitkeybit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 0216 #define KEY_ESC 1217 #define KEY_1 2218 #define KEY_2 3219 #define KEY_3 4220 #define KEY_4 5221 #define KEY_5 6222 #define KEY_6 7223 #define KEY_7 8224 #define KEY_8 9225 #define KEY_9 10226 #define KEY_0 11......794 #define BTN_TRIGGER_HAPPY39 0x2e6795 #define BTN_TRIGGER_HAPPY40 0x2e7我们可以将开发板上的按键值设置为示例代码58.1.2.4中的任意要一个比如我们本章实验会将I.MX6U-ALPHA开发板上的KEY按键值设置为KEY_0。在编写input设备驱动的时候我们需要先申请一个input_dev结构体变量使用input_allocate_device函数来申请一个input_dev此函数原型如下所示struct input_dev *input_allocate_device(void)函数参数和返回值含义如下参数无。返回值申请到的input_dev。如果要注销的input设备的话需要使用input_free_device函数来释放掉前面申请到的input_devinput_free_device函数原型如下void input_free_device(struct input_dev *dev)函数参数和返回值含义如下dev需要释放的input_dev。返回值无。申请好一个input_dev以后就需要初始化这个input_dev需要初始化的内容主要为事件类型(evbit)和事件值(keybit)这两种。input_dev初始化完成以后就需要向Linux内核注册input_dev了需要用到input_register_device函数此函数原型如下int input_register_device(struct input_dev *dev)函数参数和返回值含义如下dev要注册的input_dev 。返回值0input_dev注册成功负值input_dev注册失败。同样的注销input驱动的时候也需要使用input_unregister_device函数来注销掉前面注册的input_devinput_unregister_device函数原型如下void input_unregister_device(struct input_dev *dev)函数参数和返回值含义如下dev要注销的input_dev 。返回值无。综上所述input_dev注册过程如下①、使用input_allocate_device函数申请一个input_dev。②、初始化input_dev的事件类型以及事件值。③、使用input_unregister_device函数向Linux系统注册前面初始化好的input_dev。④、卸载input驱动的时候需要先使用input_unregister_device函数注销掉注册的input_dev然后使用input_free_device函数释放掉前面申请的input_dev。input_dev注册过程示例代码如下所示示例代码58.1.2.5 input_dev注册流程1struct input_dev *inputdev;/* input结构体变量 */23/* 驱动入口函数 */4staticint __init xxx_init(void)5{6 ......7 inputdev input_allocate_device(); /* 申请input_dev */8 inputdev-name test_inputdev; /* 设置input_dev名字 */910 /*********第一种设置事件和事件值的方法***********/11 __set_bit(EV_KEY, inputdev-evbit); /* 设置产生按键事件 */12 __set_bit(EV_REP, inputdev-evbit); /* 重复事件 */13 __set_bit(KEY_0, inputdev-keybit); /*设置产生哪些按键值 */14 /************************************************/1516 /*********第二种设置事件和事件值的方法***********/17 keyinputdev.inputdev-evbit[0] BIT_MASK(EV_KEY)|BIT_MASK(EV_REP);18 keyinputdev.inputdev-keybit[BIT_WORD(KEY_0)]|BIT_MASK(KEY_0);19 /************************************************/2021 /*********第三种设置事件和事件值的方法***********/22 keyinputdev.inputdev-evbit[0] BIT_MASK(EV_KEY)|BIT_MASK(EV_REP);23 input_set_capability(keyinputdev.inputdev, EV_KEY, KEY_0);24 /************************************************/2526 /* 注册input_dev */27 input_register_device(inputdev);28 ......29 return0;30}3132/* 驱动出口函数 */33staticvoid __exit xxx_exit(void)34{35 input_unregister_device(inputdev); /* 注销input_dev */36 input_free_device(inputdev); /* 删除input_dev */37}第1行定义一个input_dev结构体指针变量。第4~30行驱动入口函数在此函数中完成input_dev的申请、设置、注册等工作。第7行调用input_allocate_device函数申请一个input_dev。第10~23行都是设置input设备事件和按键值这里用了三种方法来设置事件和按键值。第27行调用input_register_device函数向Linux内核注册inputdev。第33~37行驱动出口函数第35行调用input_unregister_device函数注销前面注册的input_dev第36行调用input_free_device函数删除前面申请的input_dev。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。返回值无。input_event函数可以上报所有的事件类型和事件值Linux内核也提供了其他的针对具体事件的上报函数这些函数其实都用到了input_event函数。比如上报按键所使用的input_report_key函数此函数内容如下例代码58.1.2.6 input_report_key函数static inline void input_report_key(struct input_dev *dev,unsignedint code,int value){input_event(dev, EV_KEY, code,!!value);}从示例代码58.1.2.6可以看出input_report_key函数的本质就是input_event函数如果要上报按键事件的话还是建议大家使用input_report_key函数。同样的还有一些其他的事件上报函数这些函数如下所示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)void input_report_ff_status(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)void input_report_switch(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)void input_mt_sync(struct input_dev *dev)当我们上报事件以后还需要使用input_sync函数来告诉Linux内核input子系统上报结束input_sync函数本质是上报一个同步事件此函数原型如下所示void input_sync(struct input_dev *dev)函数参数和返回值含义如下dev需要上报同步事件的input_dev。返回值无。综上所述按键的上报事件的参考代码如下所示示例代码58.1.2.7 事件上报参考代码1 /* 用于按键消抖的定时器服务函数 */2void timer_function(unsignedlong arg)3{4 unsignedchar value;56 value gpio_get_value(keydesc-gpio); /* 读取IO值 */7 if(value 0){ /* 按下按键 */8 /* 上报按键值 */9 input_report_key(inputdev, KEY_0,1); /* 最后一个参数1按下 */10 input_sync(inputdev); /* 同步事件 */11 }else{ /* 按键松开 */12 input_report_key(inputdev, KEY_0,0); /* 最后一个参数0松开 */13 input_sync(inputdev); /* 同步事件 */14 }15}第6行获取按键值判断按键是否按下。第9~10行如果按键值为0那么表示按键被按下了如果按键按下的话就要使用input_report_key函数向Linux系统上报按键值比如向Linux系统通知KEY_0这个按键按下了。第12~13行如果按键值为1的话就表示按键没有按下是松开的。向Linux系统通知KEY_0这个按键没有按下或松开了。58.1.3 input_event结构体Linux内核使用input_event这个结构体来表示所有的输入事件input_envent结构体定义在include/uapi/linux/input.h文件中结构体内容如下示例代码58.1.3.1 input_event结构体24struct input_event {25 struct timeval time;26 __u16 type;27 __u16 code;28 __s32 value;29};我们依次来看一下input_event结构体中的各个成员变量time时间也就是此事件发生的时间为timeval结构体类型timeval结构体定义如下示例代码58.1.3.2 timeval结构体1typedeflong __kernel_long_t;2typedef __kernel_long_t __kernel_time_t;3typedef __kernel_long_t __kernel_suseconds_t;45struct timeval {6 __kernel_time_t tv_sec; /* 秒 */7 __kernel_suseconds_t tv_usec; /* 微秒 */8};从示例代码58.1.3.2可以看出tv_sec和tv_usec这两个成员变量都为long类型也就是32位这个一定要记住后面我们分析event事件上报数据的时候要用到。type事件类型比如EV_KEY表示此次事件为按键事件此成员变量为16位。code事件码比如在EV_KEY事件中code就表示具体的按键码如KEY_0、KEY_1等等这些按键。此成员变量为16位。value值比如EV_KEY事件中value就是按键值表示按键有没有被按下如果为1的话说明按键按下如果为0的话说明按键没有被按下或者按键松开了。input_envent这个结构体非常重要因为所有的输入设备最终都是按照input_event结构体呈现给用户的用户应用程序可以通过input_event来获取到具体的输入事件或相关的值比如按键值等。关于input子系统就讲解到这里接下来我们就以开发板上的KEY0按键为例讲解一下如何编写input驱动。
