Linux INPUT子系统实验

按键、鼠标、键盘、触摸屏都属于输入设备，针对这些设备linux内核提供了一个叫做input的子系统框架来处理输入时间，本质上还是字符设备，只是在此基础上加上了input框架，用户只需要负责上报输入事件，input核心层负责处理这些事件。

 

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。采用了驱动分层模型，系统框图如下：

 

这三层的分工如下：

         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：为驱动层提供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：主要和用户控件进行交互

 

 

Input驱动编写流程：

input核心层会向linux内核注册一个字符设备，drivers/input/input.c就是input输入子系统的核心层，系统启动后，会在sys/class下有一个input目录。

Input子系统所有的设备的主设备号是13。因此我们在使用input子系统处理输入设备就不需要注册字符设备了，我们只需要向系统注册一个input设备即可。

input_dev结构体表示input设备，需要先使用input_allocate_device函数申请一个input_dev结构体，

 

结构体定义如下：

                             

 

evbit表示输入事件类型，有以下事件

 

                               

申请好一个input_dev以后需要初始化这个input_dev，需要初始化的内容主要为事件类型和事件值，初始化完需要向linux内核注册input_dev，使用input_register_device函数

释放input设备使用input_free_device函数

注销input设备使用input_unregister_device函数

整体流程如下：

1. 使用input_allocate_deevice函数申请一个input_dev结构体；

    

2. 初始化input_dev的事件类型以及事件值
3. 使用input_register_device函数向linux系统注册初始化好的input_dev
4. 卸载input驱动时先使用input_unregister_device函数注销input_dev，再使用input_free_device函数释放点之前申请的input_dev结构体。

上报输入事件

在向linux内核注册好input_dev后还需要获取具体的输入值，或者是输入事件，然后将输入事件上报给linux内核，一般可以在中断处理函数或者定时器中断处理函数中上报给linux内核，这样linux内核才能获取正确输入值。不同的事件，上报事件的函数不同。

input_event函数，此函数用于上报指定事件以及对应的值，函数如下：

 

input_evnet函数可以上报所有的事件类型和事件值，其他针对具体事件的上报函数最终都会调用input_event函数。

当上报事件以后可以使用input_sync函数来告知Linux内核input子系统上报结束，本质上是上报一个同步事件。

 

代码如下：

#include <linux/module.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_irq.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/input.h>


#define KEYINPUT_NAME "keyinput"
#define KEY0VALUE 0X01
#define INVAKEY 0XFF



/*中断IO描述结构体*/
struct irq_keydesc{
    int gpio;
    int irqnum;
    unsigned char value;
    char name[10];
    irqreturn_t (*handler)(int,void *);
};
/*keyinput设备结构体*/
struct keyinput_dev{
    dev_t devid;
    struct cdev cdev;
    struct class *class;
    struct device *device;
    struct device_node *nd;
    struct timer_list timer;
    struct irq_keydesc irqkeydesc;
    unsigned char curkeynum;
    struct input_dev *input_dev;
};

struct keyinput_dev keyinputdev;

static irqreturn_t key0_handler(int irq,void *dev_id){
    struct keyinput_dev *dev = (struct keyinput_dev *)dev_id;
    dev->curkeynum = 0;
    dev->timer.data = (unsigned long)dev_id;
    mod_timer(&dev->timer,jiffies+msecs_to_jiffies(10));

    return IRQ_HANDLED;
}

static void timer_function(unsigned long arg){
    unsigned char value;
    unsigned char num;
    struct keyinput_dev *dev = ( struct keyinput_dev *)arg;

    num = dev->curkeynum;
    value = gpio_get_value(dev->irqkeydesc.gpio);

    if(value == 0){   /*按下按键*/
        /*上报按键值*/
        input_event(dev->input_dev,EV_KEY,dev->irqkeydesc.value,1);
        input_sync(dev->input_dev);
    }else{ /*按键松开*/
        input_event(dev->input_dev,EV_KEY,dev->irqkeydesc.value,0);
        input_sync(dev->input_dev);
    }

}


static int keyio_init(void){
    int ret = 0;
    /*初始化key*/
    keyinputdev.nd = of_find_node_by_path("/key");
    if(keyinputdev.nd ==NULL){
        printk("key node not find\r\n");
        return -EINVAL;
    }
    keyinputdev.irqkeydesc.gpio = of_get_named_gpio(keyinputdev.nd,"key-gpios",0);
    if(keyinputdev.irqkeydesc.gpio<0){
        printk("can not get key\r\n");
    }
    sprintf(keyinputdev.irqkeydesc.name,"key0");
    gpio_request(keyinputdev.irqkeydesc.gpio,keyinputdev.irqkeydesc.name);

    gpio_direction_input(keyinputdev.irqkeydesc.gpio);

    /*获取中断号*/
    keyinputdev.irqkeydesc.irqnum = irq_of_parse_and_map(keyinputdev.nd,0);

    /*申请中断*/
    keyinputdev.irqkeydesc.handler = key0_handler;
    keyinputdev.irqkeydesc.value = KEY0VALUE;

    ret = request_irq(keyinputdev.irqkeydesc.irqnum,keyinputdev.irqkeydesc.handler,
                      IRQF_TRIGGER_FALLING|IRQF_TRIGGER_RISING,
                      keyinputdev.irqkeydesc.name,&keyinputdev);
    if(ret < 0){
        printk("irq %d request failed\r\n",keyinputdev.irqkeydesc.irqnum);
        return -EFAULT;
    }

    /*创建定时器*/
    init_timer(&keyinputdev.timer);
    keyinputdev.timer.function = timer_function;


    /*申请input dev*/
    keyinputdev.input_dev = input_allocate_device();
    keyinputdev.input_dev->name = KEYINPUT_NAME;

    keyinputdev.input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY)|BIT_MASK(EV_REP);
    keyinputdev.input_dev->keybit[BIT_WORD(KEY_0)] |= BIT_MASK(KEY_0);

    ret = input_register_device(keyinputdev.input_dev);
    if(ret){
        printk("register input device failed\r\n");
        return ret;
    }
    return 0;
}

static int __init keyinput_init(void){
    keyio_init();
    return 0;


}
static void __exit keyinput_exit(void){
    del_timer_sync(&keyinputdev.timer);

    free_irq(keyinputdev.irqkeydesc.irqnum,&keyinputdev);

    input_unregister_device(keyinputdev.input_dev);
    input_free_device(keyinputdev.input_dev);
}
module_init(keyinput_init);
module_exit(keyinput_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("HUACHAO");