一、input子系统概述
在linux下，按键、触摸屏、鼠标等都可以利用input接口函数来实现设备驱动。
1,linux输入子系统主要分三层： 驱动，输入CORE， 事件处理层。
驱动根据CORE提供的接口，向上报告发生的按键动作。然后CORE根据驱动的类型，分派这个报告给对应的事件处理层进行处事。
事件处理层把数据变化反应到设备模型的文件中（事件缓冲区）。并通知在这些设备模型文件上等待的进程。
2,输入子系统在KERNEL初始化时被初始化。会创建所有类型输入输出设备的逻辑设备（及sysfs结点）。当硬件注册时，就会调用所有类型的input handler的connect函数，根据硬件注册的结构来判断是否与自己相关，然后再创建一个具体的设备结点。
3,驱动只负责的把输入设备注册到输入子系统中，然后输入子系统来创建对应的具体设备结点。而事件处理层，在初始化时，需要注册所一类设备的输入事件处理函数及相关接口
4,一类input handler可以和多个硬件设备相关联，创建多个设备节点。而一个设备也可能与多个input handler相关联，创建多个设备节点。
二.主要input通用数据结构
1.input_dev 这是input设备基本的设备结构，每个input驱动程序中都必须分配初始化这样一个结构，成员比较多
struct input_dev {
const char *name;
const char *phys;
const char *uniq;
struct input_id id;//与input_handler匹配用的id，包括
/*struct input_id {
__u16 bustype; //总线类型
__u16 vendor; //生产厂商
__u16 product; //产品类型
__u16 version; //版本
}; */
/*
#define EV_SYN 0x00 //同步事件
#define EV_KEY 0x01 //绝对二进制值，如键盘或按钮
#define EV_REL 0x02 //绝对结果，如鼠标设备
#define EV_ABS 0x03 //绝对整数值，如操纵杆或书写板
#define EV_MSC 0x04 //其它类
#define EV_SW 0x05 //开关事件
#define EV_LED 0x11 //LED或其它指示设备
#define EV_SND 0x12 //声音输出，如蜂鸣器
#define EV_REP 0x14 //允许按键自重复
#define EV_FF 0x15 //力反馈
#define EV_PWR 0x16 //电源管理事件
*/
unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; //设备支持的事件类型如上
unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; //按键事件支持的子事件类型
unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; //相对坐标事件支持的子事件类型
unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; //绝对坐标事件支持的子事件类型
unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];
unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];
unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];
unsigned int keycodemax;
unsigned int keycodesize;
void *keycode;
int (*setkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int keycode);
int (*getkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int *keycode);
struct ff_device *ff;
unsigned int repeat_key; //最近一次的按键值
struct timer_list timer;
int sync;
int abs[ABS_MAX + 1];
int rep[REP_MAX + 1];
unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];//反应设备当前的按键状态
unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];//反应设备当前的led状态
unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];//反应设备当前的声音输入状态
unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; //反应设备当前的开关状态
int absmax[ABS_MAX + 1];//来自绝对坐标事件的最大键值
int absmin[ABS_MAX + 1];//来自绝对坐标事件的最小键值
int absfuzz[ABS_MAX + 1];
int absflat[ABS_MAX + 1];
int (*open)(struct input_dev *dev); //第一次打开设备时调用，初始化设备用
void (*close)(struct input_dev *dev);//最后一个应用程序释放设备时用，关闭设备
int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);
/*用于处理传递给设备的事件，如LED事件和声音事件*/
int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);
struct input_handle *grab;//当前占有该设备的input_handle
spinlock_t event_lock;
struct mutex mutex;
unsigned int users;//打开该设备的用户数量(input handlers)
int going_away;
struct device dev;
struct list_head h_list;//该链表头用于链接此设备所关联的input_handle
struct list_head node; //用于将此设备链接到input_dev_list
}
2. input_handler 这是事件处理器的数据结构，代表一个事件处理器
struct input_handler {
void *private;
/*event用于处理事件*/
void (*event)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value);
/*connect用于建立handler和device的联系*/
int (*connect)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id);
/*disconnect用于解除handler和device的联系*/
void (*disconnect)(struct input_handle *handle);
void (*start)(struct input_handle *handle);
const struct file_operations *fops;//handler的一些处理函数
int minor;//次设备号
const char *name;
const struct input_device_id *id_table;//用于和device匹配 ,这个是事件处理器所支持的input设备
const struct input_device_id *blacklist;//匹配黑名单,这个是事件处理器应该忽略的input设备
struct list_head h_list;//这个链表用来链接他所支持的input_handle结构,input_dev与input_handler配对之后就会生成一个input_handle结构
struct list_head node; //链接到input_handler_list，这个链表链接了所有注册到内核的事件处理器
};
3.input_handle 结构体代表一个成功配对的input_dev和input_handler
struct input_handle {
void *private; //每个配对的事件处理器都会分配一个对应的设备结构，如evdev事件处理器的evdev结构，注意这个结构与设备驱动层的input_dev不同，初始化handle时，保存到这里。
int open; //打开标志，每个input_handle 打开后才能操作，这个一般通过事件处理器的open方法间接设置
const char *name;
struct input_dev *dev; //关联的input_dev结构
struct input_handler *handler; //关联的input_handler结构
struct list_head d_node; //input_handle通过d_node连接到了input_dev上的h_list链表上
struct list_head h_node; //input_handle通过h_node连接到了input_handler的h_list链表上
};
4.三个数据结构之间的关系
input_dev 是硬件驱动层，代表一个input设备
input_handler 是事件处理层，代表一个事件处理器
input_handle 个人认为属于核心层，代表一个配对的input设备与input事件处理器
input_dev 通过全局的input_dev_list链接在一起。设备注册的时候实现这个操作。
input_handler 通过全局的input_handler_list链接在一起。事件处理器注册的时候实现这个操作（事件处理器一般内核自带，一般不需要我们来写）
input_hande 没有一个全局的链表，它注册的时候将自己分别挂在了input_dev 和 input_handler 的h_list上了。通过input_dev 和input_handler就可以找到input_handle在设备注册和事件处理器，注册的时候都要进行配对工作，配对后就会实现链接。通过input_handle也可以找到input_dev和input_handler。
我们可以看到，input_device和input_handler中都有一个h_list,而input_handle拥有指向input_dev和input_handler的指针，也就是说input_handle是用来关联input_dev和input_handler的。
那么为什么一个input_device和input_handler中拥有的是h_list而不是一个handle呢？因为一个device可能对应多个handler,而一个handler也不能只处理一个device,比如说一个鼠标，它可以对应even handler，也可以对应mouse handler,因此当其注册时与系统中的handler进行匹配，就有可能产生两个实例，一个是evdev,另一个是mousedev,而任何一个实例中都只有一个handle。至于以何种方式来传递事件，就由用户程序打开哪个实例来决定。后面一个情况很容易理解，一个事件驱动不能只为一个甚至一种设备服务，系统中可能有多种设备都能使用这类handler,比如event handler就可以匹配所有的设备。在input子系统中，有8种事件驱动，每种事件驱动最多可以对应32个设备，因此dev实例总数最多可以达到256个。
三、输入子系统驱动层分析（以tps6507x为例）
1.platform device的注册
2.platform driver注册
static struct platform_driver tps6507x_ts_driver = {
.driver = {
.name = "tps6507x-ts",
.owner = THIS_MODULE,
},
.probe = tps6507x_ts_probe,
.remove = __devexit_p(tps6507x_ts_remove),
};
//tps6507x触摸屏封装的设备结构
struct tps6507x_ts {
struct input_dev *input_dev;
struct device *dev;
char phys[32];
struct delayed_work work;
unsigned polling; /* polling is active */
struct ts_event tc;
struct tps6507x_dev *mfd;
u16 model;
unsigned pendown;
int irq;
void (*clear_penirq)(void);
unsigned long poll_period; /* ms */
u16 min_pressure;
int vref; /* non-zero to leave vref on */
};
static int __init tps6507x_ts_init(void)
{
return platform_driver_register(&tps6507x_ts_driver);
}
//与platform device匹配成功后会调用tps6507x_ts_probe
static int tps6507x_ts_probe(struct platform_device *pdev)
{
int error;
struct tps6507x_ts *tsc;
struct tps6507x_dev *tps6507x_dev = dev_get_drvdata(pdev->dev.parent);
struct touchscreen_init_data *init_data;
struct input_dev *input_dev;
struct tps6507x_board *tps_board;
int schd;
//找到tps6507x platform data
tps_board = (struct tps6507x_board *)tps6507x_dev->dev->platform_data;
if (!tps_board) {
dev_err(tps6507x_dev->dev,"Could not find tps6507x platform datan");
return -EIO;
}
//得到触摸屏的一些初始化信息,如厂商信息等
init_data = tps_board->tps6507x_ts_init_data;
//分配tps6507x_ts结构体
tsc = kzalloc(sizeof(struct tps6507x_ts), GFP_KERNEL);
if (!tsc) {
dev_err(tps6507x_dev->dev, "failed to allocate driver datan");
error = -ENOMEM;
goto err0;
}
tps6507x_dev->ts = tsc;
tsc->mfd = tps6507x_dev;
tsc->dev = tps6507x_dev->dev;
//分配一个input_dev接口，并初始化一些基本的成员
input_dev = input_allocate_device();
if (!input_dev) {
dev_err(tsc->dev, "Failed to allocate input device.n");
error = -ENOMEM;
goto err1;
}
input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_ABS);//设备支持的事件类型为按键事件和绝对坐标事件
input_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_TOUCH)] = BIT_MASK(BTN_TOUCH);//按键事件支持的子事件类型
//MAX_10BIT=0x3FF,设置ABS_X编码值范围为0-0x3ff，因为mini2440的AD转换出的数据最大为10位，所以不会超过0x3ff
input_set_abs_params(input_dev, ABS_X, 0, MAX_10BIT, 0, 0);//这个是设置ad转换的x坐标
input_set_abs_params(input_dev, ABS_Y, 0, MAX_10BIT, 0, 0);//这个是设置ad转换的y坐标
input_set_abs_params(input_dev, ABS_PRESSURE, 0, MAX_10BIT, 0, 0);//这个是设置触摸屏是否按下的标志
input_dev->name = "TPS6507x Touchscreen";
input_dev->id.bustype = BUS_I2C;//总线类型是I2C
input_dev->dev.parent = tsc->dev;//父设备
snprintf(tsc->phys, sizeof(tsc->phys),"%s/input0", dev_name(tsc->dev));
input_dev->phys = tsc->phys;
dev_dbg(tsc->dev, "device: %sn", input_dev->phys);
input_set_drvdata(input_dev, tsc);//保存tsc结构到input_dev中
tsc->input_dev = input_dev;//tsc结构指向初始化过的input_dev设备
INIT_DELAYED_WORK(&tsc->work, tps6507x_ts_handler);
tsc->wq = create_workqueue("TPS6507x Touchscreen");
if (init_data) {
tsc->poll_period = init_data->poll_period;//触摸屏采样时间30ms
tsc->vref = init_data->vref;//turn off vref when not using A/D
tsc->min_pressure = init_data->min_pressure;//触摸屏最小压力0x30
input_dev->id.vendor = init_data->vendor;//0
input_dev->id.product = init_data->product;//65070
input_dev->id.version = init_data->version;//0x100
} else {
tsc->poll_period = TSC_DEFAULT_POLL_PERIOD;
tsc->min_pressure = TPS_DEFAULT_MIN_PRESSURE;
}
//设置设备standby状态
error = tps6507x_adc_standby(tsc);
if (error)
goto err2;
//注册一个input设备
error = input_register_device(input_dev);
if (error)
goto err2;
schd = queue_delayed_work(tsc->wq, &tsc->work,msecs_to_jiffies(tsc->poll_period));
if (schd)
tsc->polling = 1;
else {
tsc->polling = 0;
dev_err(tsc->dev, "schedule failed");
goto err2;
}
platform_set_drvdata(pdev, tps6507x_dev);
return 0;
err2:
cancel_delayed_work_sync(&tsc->work);
destroy_workqueue(tsc->wq);
input_free_device(input_dev);
err1:
kfree(tsc);
tps6507x_dev->ts = NULL;
err0:
return error;
}
int input_register_device(struct input_dev *dev)
{
//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
static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
struct input_handler *handler;
const char *path;
int error;
//EN_SYN这个是设备都要支持的事件类型，所以要设置
__set_bit(EV_SYN, dev->evbit);
/* KEY_RESERVED is not supposed to be transmitted to userspace. */
__clear_bit(KEY_RESERVED, dev->keybit);
/* Make sure that bitmasks not mentioned in dev->evbit are clean. */
input_cleanse_bitmasks(dev);
//这个内核定时器是为了重复按键而设置的
//rep主要是处理重复按键，如果没有定义dev->rep[REP_DELAY]和dev->rep[REP_PERIOD],
//则将其赋值为默认值。dev->rep[REP_DELAY]是指第一次按下多久算一次，这里是250ms，
//dev->rep[REP_PERIOD]指如果按键没有被抬起，每33ms算一次。
init_timer(&dev->timer);
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;
//如果没有定义有关重复按键的相关值，就用内核默认的
}
/*如果dev没有定义getkeycode和setkeycode，则赋默认值。他们的作用一个是获得键的扫描码，一个是设置键的扫描码*/
if (!dev->getkeycode && !dev->getkeycode_new)
dev->getkeycode_new = input_default_getkeycode;
if (!dev->setkeycode && !dev->setkeycode_new)
dev->setkeycode_new = input_default_setkeycode;
//设置input_dev中device的名字，这个名字会在/class/input中出现
dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",(unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);
error = device_add(&dev->dev);//添加input设备，注册到linux设备模型中，生成一系列的sys相关文件，udev会根据dev文件生成设备节点
if (error)
return error;
path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
printk(KERN_INFO "input: %s as %sn",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);//将新分配的input设备连接到input_dev_list链表上
list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)//遍历input_handler_list链表，配对input_dev和input_handler
input_attach_handler(dev, handler);
input_wakeup_procfs_readers();//与proc文件系统有关
mutex_unlock(&input_mutex);
return 0;
}
四、输入子系统核心分析
static const struct file_operations input_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = input_open_file,
.llseek = noop_llseek,
};
struct class input_class = {
.name = "input",
.devnode = input_devnode,
};
static int __init input_init(void)
{
int err;
//向内核注册一个类，用于linux设备模型。注册后会在/sys/class下面出现input目录
err = class_register(&input_class);
if (err) {
printk(KERN_ERR "input: unable to register input_dev classn");
return err;
}
//和proc文件系统有关，暂时不管
err = input_proc_init();
if (err)
goto fail1;
//注册字符设备，以主设备号INPUT_MAJOR,次设备号0-255,注册266个设备，说明input设备最大只能有255个
err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);
if (err) {
printk(KERN_ERR "input: unable to register char major %d", INPUT_MAJOR);
goto fail2;
}
return 0;
fail2: input_proc_exit();
fail1: class_unregister(&input_class);
return err;
}
五. 事件处理层分析（以evdev事件处理器为例）
1.主要数据结构
（1） evdev设备结构
struct evdev {
int exist;
int open; //打开标志
int minor; //次设备号
struct input_handle handle; //关联的input_handle
wait_queue_head_t wait; //等待队列，当进程读取设备，而没有事件产生的时候，进程就会睡在其上面
struct evdev_client *grab; //强制绑定的evdev_client结构，这个结构后面再分析
struct list_head client_list; //evdev_client 链表，这说明一个evdev设备可以处理多个evdev_client，可以有多个进程访问evdev设备
spinlock_t client_lock; /* protects client_list */
struct mutex mutex;
struct device dev; //device结构，说明这是一个设备结构
};
//evdev结构体在配对成功的时候生成，由handler->connect生成，对应设备文件为/class/input/event(n)，如触摸屏驱动的event0，这个设备是用户空间要访问的设备，可以理解它是一个虚拟设备，因为没有对应的硬件，但是通过handle->dev 就可以找到input_dev结构，而它对应着触摸屏，设备文件为/class/input/input0。这个设备结构生成之后保存在evdev_table中，索引值是minor。
（2）evdev用户端结构
struct evdev_client {
struct input_event buffer[EVDEV_BUFFER_SIZE];//这个是一个input_event数据结构的数组，input_event代表一个事件，基本成员：类型（type），编码（code），值（value）
int head; //针对buffer数组的索引
int tail; //针对buffer数组的索引，当head与tail相等的时候，说明没有事件
spinlock_t buffer_lock; /* protects access to buffer, head and tail */
struct fasync_struct *fasync; //异步通知函数
struct evdev *evdev; //evdev设备
struct list_head node; // evdev_client 链表项
};
//这个结构在进程打开event0设备的时候调用evdev的open方法，在open中创建这个结构，并初始化。在关闭设备文件的时候释放这个结构。
（3）input_event结构
struct input_event {
struct timeval time; //事件发生的时间
__u16 type; //事件类型
__u16 code; //子事件
__s32 value; //事件的value
};
2.事件处理层与用户程序和输入子系统核心打交道，是他们两层的桥梁。一般内核有好几个事件处理器，像evdev mousedev jotdev。evdev事件处理器可以处理所有的事件，触摸屏驱动就是用的这个，所以下面分析这个事件处理器的实现。它也是作为模块注册到内核中的，首先分析它的模块初始化函数。
static const struct file_operations evdev_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.read = evdev_read,
.write = evdev_write,
.poll = evdev_poll,
.open = evdev_open,
.release = evdev_release,
.unlocked_ioctl = evdev_ioctl,
#ifdef CONFIG_COMPAT
.compat_ioctl = evdev_ioctl_compat,
#endif
.fasync = evdev_fasync,
.flush = evdev_flush,
.llseek = no_llseek,
};
static const struct input_device_id evdev_ids[] = {
{ .driver_info = 1 }, //适合所有的类型的设备
{ }, /* Terminating zero entry */
};
static struct input_handler evdev_handler = {
.event = evdev_event, //向系统报告input事件，系统通过read方法读取
.connect = evdev_connect,//和input_dev匹配后调用connect构建
.disconnect = evdev_disconnect,
.fops = &evdev_fops,//event设备文件的操作方法
.minor = EVDEV_MINOR_BASE,//次设备号基准值
.name = "evdev",
.id_table = evdev_ids,//匹配规则
};
static int __init evdev_init(void)
{
//模块初始化函数就调用一个注册handler函数，将evdev_handler注册到系统中。
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);
if (handler->fops != NULL) {
if (input_table[handler->minor >> 5]) {
retval = -EBUSY;
goto out;
}
input_table[handler->minor >> 5] = handler;//添加到全局数组中
//input_table，每个注册的handler都会将自己保存到这里，索引值为handler->minor右移5为，也就是除以32
//为什么会这样呢，因为每个handler都会处理最大32个input_dev，所以要以minor的32为倍数对齐,这个minor是传进来的handler的MINOR_BASE
//每一个handler都有一个这一个MINOR_BASE，以evdev为例,EVDEV_MINOR_BASE = 64,可以看出系统总共可以注册8个handler
}
//连接到input_handler_list链表中
list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);
list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)//配对，遍历input_dev_list链表中的input_dev设备，与对应的input_handler结构配对，和注册input_dev过程一样的
input_attach_handler(dev, handler);
input_wakeup_procfs_readers();//与proc文件系统有关
out:
mutex_unlock(&input_mutex);
return retval;
}
static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)
{
const struct input_device_id *id;
int error;
id = input_match_device(handler, dev);//这个是主要的配对函数，主要比较id中的各项
if (!id)
return -ENODEV;
//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，
error = handler->connect(handler, dev, id);//调用evdev_connect
if (error && error != -ENODEV)
printk(KERN_ERR"input: failed to attach handler %s to device %s, ""error: %dn",handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);
return error;
}
static const struct input_device_id *input_match_device(struct input_handler *handler,struct input_dev *dev)
{
const struct input_device_id *id;
int i;
for (id = handler->id_table; id->flags || id->driver_info; id++) {//id->driver_info=1,表示可以配对所有
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;
//配对成功，进入下面的宏
MATCH_BIT(evbit, EV_MAX);
MATCH_BIT(keybit, 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);
//没有match函数
if (!handler->match || handler->match(handler, dev))
return id;
}
return NULL;
}
//如果匹配上了就会创建一个evdev，它里边封装了一个handle，会把input_dev和input_handler关联到一起。关系如下：
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;
//EVDEV_MINORS为32，说明evdev这个handler可以同时有32个输入设备和他配对，evdev_table中以minor（非次设备号，但是有一个换算关系）存放evdev结构体
for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)
if (!evdev_table[minor])
break;
if (minor == EVDEV_MINORS) {//这个说明32个位置全都被占用了，连接失败
printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devicesn");
return -ENFILE;
}
//分配一个evdev结构体，这个结构体是evdev事件处理器特有的
evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
if (!evdev)
return -ENOMEM;
//初始化结构体的一些成员
INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);
spin_lock_init(&evdev->client_lock);
mutex_init(&evdev->mutex);
init_waitqueue_head(&evdev->wait);
//这个是设置evdev中device的名字，他将出现在/class/input中。
//前面也有一个device是input_dev的，名字是input（n），注意与他的不同
//这个结构是配对后的虚拟设备结构，没有对应的硬件，但是通过它可以找到相关的硬件
dev_set_name(&evdev->dev, "event%d", minor);
evdev->exist = true;
evdev->minor = minor;
//因为evdev中包含handle了，所以初始化它就可以了，这样就连接了input_handler与input_dev
evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);
evdev->handle.handler = handler;
evdev->handle.private = evdev;
//注意：这个minor不是真正的次设备号，还要加上EVDEV_MINOR_BASE
evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor);
evdev->dev.class = &input_class;
evdev->dev.parent = &dev->dev;//配对生成的device，父设备是与他相关连的input_dev
evdev->dev.release = evdev_free;
device_initialize(&evdev->dev);//做一些初始化device结构
error = input_register_handle(&evdev->handle);// 注册一个input_handle结构体
if (error)
goto err_free_evdev;
//这个函数只做了一件事，就是把evdev结构保存到evdev_table中，这个数组也minor为索引，evdev_table[evdev->minor] = evdev;
error = evdev_install_chrdev(evdev);
if (error)
goto err_unregister_handle;
error = device_add(&evdev->dev);//注册到linux设备模型中，生成一系列的sys相关文件，udev会根据dev文件生成设备节点
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;
}
//这个函数基本没做什么事，就是把一个handle结构体通过d_node链表项，分别链接到input_dev的h_list,input_handler的h_list上。以后通过这个h_list就可以遍历相关的input_handle了。
int input_register_handle(struct input_handle *handle)
{
struct input_handler *handler = handle->handler;
struct input_dev *dev = handle->dev;
int error;
error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
if (error)
return error;
list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list); //将handle的d_node，链接到其相关的input_dev的h_list链表中
mutex_unlock(&dev->mutex);
list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list);//将handle的h_node，链接到其相关的input_handler的h_list链表中
if (handler->start)//字段为空
handler->start(handle);
return 0;
}
3.evdev设备结点的open()操作
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.在evdev中,这个操作集就是evdev_fops.对应的open函数如下示:
static int evdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
struct evdev *evdev;
struct evdev_client *client;
int i = iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE;//就得到了在evdev_table[ ]中的序号
unsigned int bufsize;
int error;
if (i >= EVDEV_MINORS)
return -ENODEV;
error = mutex_lock_interruptible(&evdev_table_mutex);
if (error)
return error;
evdev = evdev_table[i];//将数组中对应的evdev取出.
if (evdev)
get_device(&evdev->dev);//递增devdev中device的引用计数.
mutex_unlock(&evdev_table_mutex);
if (!evdev)
return -ENODEV;
//evdev_client的buffer大小
bufsize = evdev_compute_buffer_size(evdev->handle.dev);
//打开的时候创建一个evdev_client
client = kzalloc(sizeof(struct evdev_client) +bufsize * sizeof(struct input_event),GFP_KERNEL);
if (!client) {
error = -ENOMEM;
goto err_put_evdev;
}
client->bufsize = bufsize;//buffer size
spin_lock_init(&client->buffer_lock);
client->evdev = evdev;//指向evdev结构，将evdev和client绑定到一起
evdev_attach_client(evdev, client);
error = evdev_open_device(evdev);//调用打开真正的底层设备函数
if (error)
goto err_free_client;
file->private_data = client;//将file->private_data指向刚刚建的client，后边会用到的
nonseekable_open(inode, file);
return 0;
err_free_client:
evdev_detach_client(evdev, client);
kfree(client);
err_put_evdev:
put_device(&evdev->dev);
return error;
}
static int evdev_open_device(struct evdev *evdev)
{
int retval;
retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex);
if (retval)
return retval;
if (!evdev->exist)/*如果设备不存在，返回错误*/
retval = -ENODEV;
else if (!evdev->open++) {//递增打开计数
retval = input_open_device(&evdev->handle);//如果是被第一次打开，则调用input_open_device
if (retval)
evdev->open--;
}
mutex_unlock(&evdev->mutex);
return retval;
}
int input_open_device(struct input_handle *handle)
{
struct input_dev *dev = handle->dev;//根据input_handle找到对应的input_dev设备
int retval;
retval = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
if (retval)
return retval;
if (dev->going_away) {
retval = -ENODEV;
goto out;
}
handle->open++;//递增handle的打开计数
if (!dev->users++ && dev->open)//如果是第一次打开.则调用input device的open()函数
retval = dev->open(dev);
if (retval) {
dev->users--;
if (!--handle->open) {
synchronize_rcu();
}
}
out:
mutex_unlock(&dev->mutex);
return retval;
}
4.用户进程读取event的底层实现
static ssize_t evdev_read(struct file *file, char __user *buffer,size_t count, loff_t *ppos)
{
struct evdev_client *client = file->private_data;//就是刚才在open函数中保存的evdev_client
struct evdev *evdev = client->evdev;
struct input_event event;
int retval;
if (count < input_event_size())//count小于input_event结构的size，则返回
return -EINVAL;
//如果client的环形缓冲区中没有数据并且是非阻塞的，那么返回-EAGAIN，也就是try again
if (client->head == client->tail && evdev->exist &&(file->f_flags & O_NONBLOCK))
return -EAGAIN;
//如果没有数据，并且是阻塞的，则在等待队列上等待吧
retval = wait_event_interruptible(evdev->wait,client->head != client->tail || !evdev->exist);
if (retval)
return retval;
if (!evdev->exist)
return -ENODEV;
//如果获得了数据则取出来，调用evdev_fetch_next_event
while (retval + input_event_size() <= count && evdev_fetch_next_event(client, &event)) {
if (input_event_to_user(buffer + retval, &event))//input_event_to_user调用copy_to_user传入用户程序中，这样读取完成
return -EFAULT;
retval += input_event_size();
}
return retval;
}
static int evdev_fetch_next_event(struct evdev_client *client, struct input_event *event)
{
int have_event;
spin_lock_irq(&client->buffer_lock);
/*先判断一下是否有数据*/
have_event = client->head != client->tail;
/*如果有就从环形缓冲区的取出来，记得是从head存储，tail取出*/
if (have_event) {
*event = client->buffer[client->tail++];
client->tail &= EVDEV_BUFFER_SIZE - 1;
}
spin_unlock_irq(&client->buffer_lock);
return have_event;
}
int input_event_to_user(char __user *buffer, const struct input_event *event)
{
/*如果设置了标志INPUT_COMPAT_TEST就将事件event包装成结构体compat_event*/
if (INPUT_COMPAT_TEST) {
struct input_event_compat compat_event;
compat_event.time.tv_sec = event->time.tv_sec;
compat_event.time.tv_usec = event->time.tv_usec;
compat_event.type = event->type;
compat_event.code = event->code;
compat_event.value = event->value;
/*将包装成的compat_event拷贝到用户空间*/
if (copy_to_user(buffer, &compat_event, sizeof(struct input_event_compat)))
return -EFAULT;
} else {
/*否则，将event拷贝到用户空间*/
if (copy_to_user(buffer, event, sizeof(struct input_event)))
return -EFAULT;
}
return 0;
}
六. 事件传递过程
1. 事件产生
当按下触摸屏时，进入触摸屏按下中断，开始ad转换，ad转换完成进入ad完成中断，在这个终端中将事件发送出去，调用
input_report_abs(dev, ABS_X, xp);
input_report_abs(dev, ABS_Y, yp); 这两个函数调用了 input_event(dev, EV_ABS, code, value)
所有的事件报告函数都调用这个函数。
2. 事件报告
1）input_event 函数分析，这个函数定义在input.c中
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)) {//判断是否支持此种事件类型和事件类型中的编码类型
spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);
add_input_randomness(type, code, value); //对系统随机熵池有贡献，因为这个也是一个随机过程
input_handle_event(dev, type, code, value); //这个函数是事件处理的关键函数
spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);
}
}
2）input_handle_event 函数分析，这个函数定义在input.c中
static void input_handle_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
{
int disposition = INPUT_IGNORE_EVENT; //默认的操作：忽略
switch (type) {
......
case EV_KEY:
////检查按键是否为驱动所支持，只有之前注册过的按键才会继续传递;检查报告的按键状态是否和上次相同,如果连续多次报告按键按下，则只处理第一次
if (is_event_supported(code, dev->keybit, KEY_MAX) && !!test_bit(code, dev->key) != value) {
if (value != 2) {//如果不是连击事件
__change_bit(code, dev->key);//翻转按键的当前状态(按下和释放)
if (value)//如果是按下，则开始连击计时
input_start_autorepeat(dev, code);
else
input_stop_autorepeat(dev);
}
disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;//标记消息传递方向
}
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);
if (disposition & INPUT_PASS_TO_HANDLERS)
input_pass_event(dev, type, code, value);
}
这个函数主要是根据事件类型的不同，做相应的处理。这里之关心EV_KEY类型，其他函数和事件传递关系不大，只要关心disposition这个是事件处理的方式，默认的是INPUT_IGNORE_EVENT，忽略这个事件，如果是INPUT_PASS_TO_HANDLERS则是传递给事件处理器，如果是INPUT_PASS_TO_DEVICE，则是传递给设备处理，触摸屏驱动没有定义这个。下面分析input_pass_event函数。
static void input_pass_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
{
struct input_handle *handle;
rcu_read_lock();
//获取独占设备的handle的指针。如果有独占设备的handle，则仅仅将事件传给独占的handle对应的handler
handle = rcu_dereference(dev->grab);
if (handle)
//这里直接调用了handler事件驱动对应的XX_event函数，这个XX_event函数把事件数据包传递给了handler，当应用程序使用XX_read时就可以读取到这些数据包
handle->handler->event(handle, type, code, value);
else
//如果没有绑定，则遍历dev的h_list链表，寻找handle，如果handle已经打开，说明有进程读取设备关联的evdev。
list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node)
if (handle->open)
handle->handler->event(handle, type, code, value);//调用相关的事件处理器的event函数，进行事件的处理,即evdev_event
rcu_read_unlock();
}
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;
//将传过来的事件，赋值给input_event结构
do_gettimeofday(&event.time);//获取事件时间
event.type = type;
event.code = code;
event.value = value;
rcu_read_lock();
client = rcu_dereference(evdev->grab); //如果evdev绑定了client那么，处理这个客户端，触摸屏驱动没有绑定
if (client)
evdev_pass_event(client, &event);
else
//遍历client链表，调用evdev_pass_event函数
list_for_each_entry_rcu(client, &evdev->client_list, node)
evdev_pass_event(client, &event);
rcu_read_unlock();
wake_up_interruptible(&evdev->wait); //唤醒等待的进程
}
static void evdev_pass_event(struct evdev_client *client, struct input_event *event)
{
spin_lock(&client->buffer_lock);
client->buffer[client->head++] = *event;//将事件赋值给客户端的input_event 数组
client->head &= EVDEV_BUFFER_SIZE - 1;
spin_unlock(&client->buffer_lock);
kill_fasync(&client->fasync, SIGIO, POLL_IN);
}
总结一下事件的传递过程：首先在驱动层中，调用inport_report_abs，然后他调用了input core层的input_event，input_event调用了input_handle_event对事件进行分派，调用input_pass_event，在这里他会把事件传递给具体的handler层，然后在相应handler的event处理函数中，封装一个event，然后把它投入evdev的那个client_list上的client的事件buffer中，等待用户空间来读取。