1、input子系統框架介紹

2、編寫按鍵驅動程式，通過input子系統將按鍵資訊上發到應用層

1、input子系統框架介紹

　　input子系統是核心專門針對輸入類裝置實現的管理框架，input子系統中已經事先定義了各類裝置可能產生的各類事件，比如針對滑鼠類裝置，input子系統定義了左鍵按下、右鍵按下、移動等事件；驅動程式通過input子系統提供的專門介面將這些事件傳遞到input子系統中，input子系統將事件封裝成一個結構體（struct input_event）放在一個快取中；應用程式就可以從input子系統提供的裝置檔案中讀取到事件結構體，根據結構體欄位就可以解析出這是個什麼事件。

input子系統大致框架如上圖所示，上圖大致描述了

   1、input子系統大致由哪幾部分組成

   2、具體裝置驅動程式怎麼註冊到input子系統

   3、紅色部分畫出了硬體事件是怎麼通過input子系統傳到使用者空間的

函式功能說明
input_allocate_device 申請struct input_dev結構體
input_set_capability 申明裝置會產生哪些事件，比如，滑鼠左鍵按下
input_register_device 新增input_dev到input核心層，並且會把這個input_dev和輸入事件層註冊的各個Handler進行匹配繫結，從而接通應用層
input_report_key 將事件傳遞給input子系統

如上圖所示，input子系統大致可以分為輸入裝置驅動層、輸入核心層以及輸入事件驅動層；

   輸入核心層是由核心開發者編寫的，主要提供各類資料結構管理的功能；

   輸入事件驅動層是和使用者空間互動的層，該層會呼叫input_register_handler向input子系統註冊一些控制代碼，這些控制代碼專門用於關聯某一類裝置。比如，Mouse Handler控制代碼，這個控制代碼可以處理滑鼠產生的事件；Keyboard Handler控制代碼，這個控制代碼可以處理鍵盤產生的事件；Event Handler控制代碼，這是個特殊通用的控制代碼，可以處理所有輸入類裝置產生的事件。

   裝置驅動程式呼叫input子系統提供的三個介面函式input_allocate_device、input_set_capability和input_register_device將自己關聯註冊到input子系統中，呼叫這三個函式後，會在input子系統中建立一個input_dev結構體表示這個裝置，然後，input子系統會把這個input_dev結構體和輸入事件驅動層註冊的一個或多個控制代碼進行匹配繫結（當然，有匹配條件），和輸入事件層的某個控制代碼繫結成功後，就會建立一個裝置檔案，以後裝置產生事件後，就會傳遞到這個繫結的控制代碼，然後被組織成input_event結構體放在某個快取，應用程式就可以通過對應的裝置檔案讀取快取中的input_event結構體資料。比如，如圖所示，按鍵驅動程式註冊到input子系統後，就會建立key:input_dev，這個結構體會和Event Handler控制代碼匹配繫結，從而建立裝置檔案/dev/input/eventxxx，按鍵按下後，應用程式就可以從裝置檔案/dev/input/eventxxx讀取到按鍵資訊；再比如，滑鼠驅動程式，註冊到input子系統後，就會建立Mouse:input_dev，這個結構體會和兩個控制代碼（Event Handler和Mouse Handler）匹配繫結，那麼就會建立兩個裝置檔案/dev/input/eventxxx和/dev/input/mousexxx，滑鼠產生事件後，應用程式從這兩個裝置檔案都能讀取到滑鼠事件資訊。



   綜上所述，要將一個按鍵驅動程式關聯到input子系統，我們只需要做如下工作：

1、呼叫input子系統提供的輸入裝置驅動層的3個註冊介面函式，按鍵裝置驅動註冊到input子系統，input子系統會自動生成裝置檔案/dev/input/eventxxx

2、在按鍵中斷函式中，呼叫input_report_key函式將按鍵產生的事件傳遞到input子系統

3、應用程式直接從/dev/input/eventxxx裝置檔案讀取按鍵產生的事件

   如下為示例程式：

   程式採用平臺匯流排的框架，按鍵資訊在裝置樹中描述，在probe函式中完成中斷註冊後，呼叫devm_input_allocate_device、input_set_capability和input_register_device三個函式將驅動註冊到input子系統

   在中斷函式irq_test_irq_isr中呼叫input_report_key將按鍵事件傳遞到input子系統

示例驅動程式

linux核心版本：4.14.2

include <linux/module.h>

include <linux/init.h>

include <linux/fs.h>

include <linux/interrupt.h>

include <linux/irq.h>

include <linux/sched.h>

include <linux/pm.h>

include <linux/slab.h>

include <linux/sysctl.h>

include <linux/proc_fs.h>

include <linux/delay.h>

include <linux/platform_device.h>

include <linux/input.h>

include <linux/gpio_keys.h>

include <linux/workqueue.h>

include <linux/gpio.h>

include <linux/gpio/consumer.h>

include <linux/of.h>

include <linux/of_irq.h>

include <linux/spinlock.h>

include <linux/input.h>

static struct my_gpio_keys_button *button;

static int flag;

static struct input_dev *key_input;

struct my_gpio_keys_button {

unsigned int code;

int gpio;

int active_low;

const char *desc;

unsigned int type;

int wakeup;

int debounce_interval;

bool can_disable;

int value;

unsigned int irq;

struct gpio_desc *gpiod;

};

static char *label[2];

static irqreturn_t irq_test_irq_isr(int irq, void *dev_id)

{

printk(KERN_INFO "get irq --> irq_test_irq_isr.\n");

   flag = gpiod_get_value(button->gpiod);

   if (flag) {

          input_report_key(key_input, KEY_HOME, 1);

   }

   else {

          input_report_key(key_input, KEY_HOME, 0);

   }

   input_sync(key_input);

   return IRQ_HANDLED;

}

static int key_input_probe(struct platform_device *pdev)

{

/* 獲取節點資訊，註冊中斷 */

struct device *dev = &pdev->dev;

struct fwnode_handle *child = NULL;

int nbuttons;

int irq, error;

irq_handler_t isr;

unsigned long irqflags;



nbuttons = device_get_child_node_count(dev);

if (nbuttons == 0) {

    printk(KERN_INFO "no child exist, return\n");

    return ERR_PTR(-ENODEV);

}

printk(KERN_INFO "child num is %d.\n", nbuttons);

button = devm_kzalloc(dev, sizeof(struct my_gpio_keys_button) * nbuttons, GFP_KERNEL);



/* 獲取lable引數，父節點沒有lable屬性 */

device_property_read_string(dev, "label", label[0]);

printk(KERN_INFO "parent lable %s\n", label[0]);



/* 掃描處理每個子節點 */

device_for_each_child_node(dev, child) {

    /* 獲取虛擬中斷號virq ??? */

    if (is_of_node(child)) {

        button->irq = irq_of_parse_and_map(to_of_node(child), 0);

                 printk(KERN_INFO "get irq from irq_of_parse_and_map successful\n");

    }



    fwnode_property_read_string(child, "label", &button->desc);

    /* 獲取gpio描述符gpiod */

    button->gpiod = devm_fwnode_get_gpiod_from_child(dev, NULL,

                            child,

                            GPIOD_IN,

                            button->desc);

    if (IS_ERR(button->gpiod)) {

        printk(KERN_INFO "get gpiod failed, return.\n");

        return -ENOENT;

    }



    /* 檢查虛擬中斷號，可不使用 */

    if (!button->irq) {

        irq = gpiod_to_irq(button->gpiod);

        if (irq < 0) {

            error = irq;

            dev_err(dev,

                "Unable to get irq number for GPIO %d, error %d\n",

                button->gpio, error);

            return error;

        }

        button->irq = irq;

    }

    printk(KERN_INFO "get virq %d for key.\n", button->irq);

    isr = irq_test_irq_isr;

    irqflags = 0;

    irqflags |= IRQF_SHARED;



          /* 設定引腳為輸入模式 */

          gpiod_set_value(button->gpiod, 1);

          gpiod_direction_input(button->gpiod);

         

          /* 註冊中斷 */

    /* 最後一個引數是傳給中斷函式的引數 */

    error = devm_request_any_context_irq(dev, button->irq, isr, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING,

                     button->desc, NULL);

    if (error < 0) {

        dev_err(dev, "Unable to claim irq %d; error %d\n",

            button->irq, error);

        return error;

    }

}



/* input子系統相關初始化 */

   key_input = devm_input_allocate_device(dev);

   if (!key_input) {

          dev_err(dev, "failed to allocate key_input device\n");

          return -ENOMEM;

   }



   /* 新增input子系統響應的事件 */

   input_set_capability(key_input, EV_KEY, KEY_HOME);



/* 註冊input子系統 */

error = input_register_device(key_input);

   if (error) {

          dev_err(dev, "Unable to register key_input device, error: %d\n",

                 error);

          return error;

   }





return 0;

}

static const struct of_device_id key_input_of_match[] = {

{ .compatible = "irq-keys", },

{ },

};

MODULE_DEVICE_TABLE(of, key_input_of_match);

static struct platform_driver key_input_device_driver = {

.probe      = key_input_probe,

.driver     = {

    .name   = "irqtest_keys",

    .of_match_table = key_input_of_match,

}

};

static int __init key_input_init(void)

{

return platform_driver_register(&key_input_device_driver);

}

static void __exit key_input_exit(void)

{

platform_driver_unregister(&key_input_device_driver);

}

module_init(key_input_init);

module_exit(key_input_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

示例應用程式

include <stdio.h>

include <sys/types.h>

include <sys/stat.h>

include <fcntl.h>

include <unistd.h>

include <linux/input.h>

include <string.h>

define DEVICE_KEY "/dev/input/event0"

define DEVICE_MOUSE "/dev/input/event0"

int main(void)

{

int fd = -1;

int ret = -1;

int i;

struct input_event ev;

char *p;



// 第一步：開啟裝置檔案

fd = open(DEVICE_KEY, O_RDONLY);

if (fd < 0) {

    perror("open");

    return -1;

}



while (1) {

    // 第二步：讀取一個event事件包

    memset(&ev, 0, sizeof(ev));

    ret = read(fd, &ev, sizeof(ev));

    if (ret != sizeof(ev)) {

        perror("read");

        close(fd);

        return -1;

    }

    

    // 第三步：解析event包，才知道發生了什麼樣的輸入事件

          printf("---------------------\n");

          printf("type: %hd\n", ev.type);

          printf("code: %hd\n", ev.code);

          printf("value: %d\n", ev.value);

    printf("\n");

}



// 第四步：關閉裝置

close(fd);

}

基於input子系統的按鍵驅動程式

include <linux/module.h>

include <linux/init.h>

include <linux/fs.h>

include <linux/interrupt.h>

include <linux/irq.h>

include <linux/sched.h>

include <linux/pm.h>

include <linux/slab.h>

include <linux/sysctl.h>

include <linux/proc_fs.h>

include <linux/delay.h>

include <linux/platform_device.h>

include <linux/input.h>

include <linux/gpio_keys.h>

include <linux/workqueue.h>

include <linux/gpio.h>

include <linux/gpio/consumer.h>

include <linux/of.h>

include <linux/of_irq.h>

include <linux/spinlock.h>

include <linux/input.h>

include <stdio.h>

include <sys/types.h>

include <sys/stat.h>

include <fcntl.h>

include <unistd.h>

include <linux/input.h>

include <string.h>

define DEVICE_KEY "/dev/input/event0"

define DEVICE_MOUSE "/dev/input/event0"

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