在前面鍵盤驅動的分析中已經接觸到了輸入子系統，本文將結合鍵盤驅動，系統分析輸入子系統。
回想一下，在設備驅動匹配成功時，創建了一個input_dev並註冊到輸入子系統；在鍵盤中斷處理例程中向輸入子系統上報事件。
輸入子系統是所有I/O設備驅動的中間層，如何爲下層衆多各式各樣的輸入設備提供接口以及爲上層提供了一個統一的界面？
根據內核代碼，輸入子系統中存在兩個鏈表：input_dev_list、input_handler_list，當註冊一個input_dev時就會把它掛到input_dev_list上，然後去匹配input_handler_list上的input_handler，相反，當註冊一個input_handler時就會把它掛到input_handler_list上，然後去匹配input_dev_list上的input_dev，匹配成功時就會調用該handler的connect函數，該函數一般會創建和註冊一個input_handle，這個input_handle中包含了input_dev和input_handler相關的信息，這樣當下層向輸入子系統上報事件時就可以通過input_handle找到相應的input_handler並調用相關函數，進一步爲上次提供服務。
下面將一步一步詳細的分析這個過程。
一．Input設備的註冊
Input設備註冊的接口函數爲：input_register_device，不過在註冊Input設備，前必須先創建一個Input設備，可以靜態定義一個Input設備然後自行初始化它，也可以調用input_allocate_device來創建一個Input設備（回想一下，在鍵盤驅動分析的代碼中就是調用這個函數的），看一下這個函數：
1389 struct input_dev *input_allocate_device(void)
1390 {
1391 struct input_dev *dev;
1392
1393 dev = kzalloc(sizeof(struct input_dev), GFP_KERNEL);
1394 if (dev) {
1395 dev->dev.type = &input_dev_type;
1396 dev->dev.class = &input_class;
1397 device_initialize(&dev->dev);
1398 mutex_init(&dev->mutex);
1399 spin_lock_init(&dev->event_lock);
1400 INIT_LIST_HEAD(&dev->h_list);
1401 INIT_LIST_HEAD(&dev->node);
1402
1403 __module_get(THIS_MODULE);
1404 }
1405
1406 return dev;
1407 }
input_dev結構如下：
1072 struct input_dev {
1073 const char *name;
1074 const char *phys;
1075 const char *uniq;
1076 struct input_id id;
1077
1078 unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];
1079 unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];
1080 unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];
1081 unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];
1082 unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];
1083 unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
1084 unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
1085 unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];
1086 unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];
1087
1088 unsigned int keycodemax;
1089 unsigned int keycodesize;
1090 void *keycode;
1091 int (*setkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int keycode);
1092 int (*getkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int *keycode);
1093
1094 struct ff_device *ff;
1095
1096 unsigned int repeat_key;
1097 struct timer_list timer;
1098
1099 int sync;
1100
1101 int abs[ABS_MAX + 1];
1102 int rep[REP_MAX + 1];
1103
1104 unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];
1105 unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
1106 unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
1107 unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];
1108
1109 int absmax[ABS_MAX + 1];
1110 int absmin[ABS_MAX + 1];
1111 int absfuzz[ABS_MAX + 1];
1112 int absflat[ABS_MAX + 1];
1113 int absres[ABS_MAX + 1];
1114
1115 int (*open)(struct input_dev *dev);
1116 void (*close)(struct input_dev *dev);
1117 int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);
1118 int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);
1119
1120 struct input_handle *grab;
1121
1122 spinlock_t event_lock;
1123 struct mutex mutex;
1124
1125 unsigned int users;
1126 bool going_away;
1127
1128 struct device dev;
1129
1130 struct list_head h_list;
1131 struct list_head node;
1132 };
和前面分析的其他設備的創建一樣，input_allocate_device函數爲input_dev分配內存空間，出始化其內嵌的device，這裏還初始化了input_dev結構中的h_list和node鏈表頭，node是用於將該input_dev掛到input_dev_list上，而h_list指向的量表用於存放input_handle，在後面分析將會看到這點。
input_dev結構裏邊衆多的其他字段先不理會，等用到時再做分析。
創建了input_dev後，根據具體的驅動程序情況對input_dev進行相應的設置（如在鍵盤驅動的分析中，調用了atkbd_set_device_attrs函數等）後，就可以調用input_register_device函數向輸入子系統註冊input_dev了，函數如下：
1503 int input_register_device(struct input_dev *dev)
1504 {
1505 static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
1506 struct input_handler *handler;
1507 const char *path;
1508 int error;
1509
1510 __set_bit(EV_SYN, dev->evbit);
1511
1512 /*
1513 * If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating
1514 * is handled by the driver itself and we don't do it in input.c.
1515 */
1516
1517 init_timer(&dev->timer);
1518 if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {
1519 dev->timer.data = (long) dev;
1520 dev->timer.function = input_repeat_key;
1521 dev->rep[REP_DELAY] = 250;
1522 dev->rep[REP_PERIOD] = 33;
1523 }
1524
1525 if (!dev->getkeycode)
1526 dev->getkeycode = input_default_getkeycode;
1527
1528 if (!dev->setkeycode)
1529 dev->setkeycode = input_default_setkeycode;
1530
1531 dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",
1532 (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);
1533
1534 error = device_add(&dev->dev);
1535 if (error)
1536 return error;
1537
1538 path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
1539 printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n",
1540 dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");
1541 kfree(path);
1542
1543 error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
1544 if (error) {
1545 device_del(&dev->dev);
1546 return error;
1547 }
1548
1549 list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);
1550
1551 list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
1552 input_attach_handler(dev, handler);
1553
1554 input_wakeup_procfs_readers();
1555
1556 mutex_unlock(&input_mutex);
1557
1558 return 0;
1559 }
1525~1529行，如果調用input_register_device前沒有爲input_dev的getkeycode和setkeycode函數指針設值，則用input_default_getkeycode和input_default_setkeycode賦給他們，getkeycode和setkeycode是在上報事件的處理中用於獲得和設置相應的鍵值，看下這兩個函數：
0560 static int input_default_getkeycode(struct input_dev *dev,
0561 int scancode, int *keycode)
0562 {
0563 if (!dev->keycodesize)
0564 return -EINVAL;
0565
0566 if (scancode >= dev->keycodemax)
0567 return -EINVAL;
0568
0569 *keycode = input_fetch_keycode(dev, scancode);
0570
0571 return 0;
0572 }
0546 static int input_fetch_keycode(struct input_dev *dev, int scancode)
0547 {
0548 switch (dev->keycodesize) {
0549 case 1:
0550 return ((u8 *)dev->keycode)[scancode];
0551
0552 case 2:
0553 return ((u16 *)dev->keycode)[scancode];
0554
0555 default:
0556 return ((u32 *)dev->keycode)[scancode];
0557 }
0558 }
0574 static int input_default_setkeycode(struct input_dev *dev,
0575 int scancode, int keycode)
0576 {
0577 int old_keycode;
0578 int i;
0579
0580 if (scancode >= dev->keycodemax)
0581 return -EINVAL;
0582
0583 if (!dev->keycodesize)
0584 return -EINVAL;
0585
0586 if (dev->keycodesize < sizeof(keycode) && (keycode >> (dev->keycodesize * 8)))
0587 return -EINVAL;
0588
0589 switch (dev->keycodesize) {
0590 case 1: {
0591 u8 *k = (u8 *)dev->keycode;
0592 old_keycode = k[scancode];
0593 k[scancode] = keycode;
0594 break;
0595 }
0596 case 2: {
0597 u16 *k = (u16 *)dev->keycode;
0598 old_keycode = k[scancode];
0599 k[scancode] = keycode;
0600 break;
0601 }
0602 default: {
0603 u32 *k = (u32 *)dev->keycode;
0604 old_keycode = k[scancode];
0605 k[scancode] = keycode;
0606 break;
0607 }
0608 }
0609
0610 clear_bit(old_keycode, dev->keybit);
0611 set_bit(keycode, dev->keybit);
0612
0613 for (i = 0; i < dev->keycodemax; i++) {
0614 if (input_fetch_keycode(dev, i) == old_keycode) {
0615 set_bit(old_keycode, dev->keybit);
0616 break; /* Setting the bit twice is useless, so break */
0617 }
0618 }
0619
0620 return 0;
0621 }
不難看出，如上面分析一樣input_default_getkeycode通過scancode索引在鍵值表中查到相應的值並賦給*keycode；input_default_setkeycode函數則重新設置輸入索引的鍵值表的值。
接着看input_register_device函數，第1534行調用device_add函數註冊input_dev內嵌的device，獲得互斥鎖後，1549行調用list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list)將該input_dev掛到input_dev_list鏈表上。
接着1551~1552行掃面input_handler_list上的每個handler，用input_attach_handler函數進行dev和handler的匹配，這裏input_handler_list上的handler是什麼時候掛上去的，我們在後面再分析，繼續分析input_attach_handler函數：
0739 static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)
0740 {
0741 const struct input_device_id *id;
0742 int error;
0743
0744 if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev))
0745 return -ENODEV;
0746
0747 id = input_match_device(handler->id_table, dev);
0748 if (!id)
0749 return -ENODEV;
0750
0751 error = handler->connect(handler, dev, id);
0752 if (error && error != -ENODEV)
0753 printk(KERN_ERR
0754 "input: failed to attach handler %s to device %s, "
0755 "error: %d\n",
0756 handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);
0757
0758 return error;
0759 }
第0744行先匹配blacklist和dev，如果匹配成功則返回-ENODEV，這裏明顯屏蔽掉了blacklist列表上的設備，即使其在handler->id_table中能匹配成功。
第0747行匹配handler->id_table 和dev，如果匹配成功則調用handler的connect函數。
input_device_id結構定義如下：
0312 struct input_device_id {
0313
0314 kernel_ulong_t flags;
0315
0316 __u16 bustype;
0317 __u16 vendor;
0318 __u16 product;
0319 __u16 version;
0320
0321 kernel_ulong_t evbit[INPUT_DEVICE_ID_EV_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0322 kernel_ulong_t keybit[INPUT_DEVICE_ID_KEY_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0323 kernel_ulong_t relbit[INPUT_DEVICE_ID_REL_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0324 kernel_ulong_t absbit[INPUT_DEVICE_ID_ABS_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0325 kernel_ulong_t mscbit[INPUT_DEVICE_ID_MSC_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0326 kernel_ulong_t ledbit[INPUT_DEVICE_ID_LED_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0327 kernel_ulong_t sndbit[INPUT_DEVICE_ID_SND_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0328 kernel_ulong_t ffbit[INPUT_DEVICE_ID_FF_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0329 kernel_ulong_t swbit[INPUT_DEVICE_ID_SW_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0330
0331 kernel_ulong_t driver_info;
0332 };
接着看這個匹配過程：
0700 static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,
0701 struct input_dev *dev)
0702 {
0703 int i;
0704
0705 for (; id->flags || id->driver_info; id++) {
0706
0707 if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)
0708 if (id->bustype != dev->id.bustype)
0709 continue;
0710
0711 if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR)
0712 if (id->vendor != dev->id.vendor)
0713 continue;
0714
0715 if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT)
0716 if (id->product != dev->id.product)
0717 continue;
0718
0719 if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION)
0720 if (id->version != dev->id.version)
0721 continue;
0722
0723 MATCH_BIT(evbit, EV_MAX);
0724 MATCH_BIT(keybit, KEY_MAX);
0725 MATCH_BIT(relbit, REL_MAX);
0726 MATCH_BIT(absbit, ABS_MAX);
0727 MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX);
0728 MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX);
0729 MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX);
0730 MATCH_BIT(ffbit, FF_MAX);
0731 MATCH_BIT(swbit, SW_MAX);
0732
0733 return id;
0734 }
0735
0736 return NULL;
0737 }
只要設置了id->driver_info ，for循環就會執行，id->flags標示按需要匹配的字段，0723~0731行MATCH_BIT部分是必須匹配部分，看看這個宏定義：
0693 #define MATCH_BIT(bit, max) \
0694 for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) \
0695 if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) \
0696 break; \
0697 if (i != BITS_TO_LONGS(max)) \
0698 continue;
可以看出如果id->bit[i]有設值，要匹配成功dev->bit[i]也必須設置相應的值；如果id->bit[i]沒設值，則該項不需要匹配。
接着input_register_device 函數第1554行input_wakeup_procfs_readers()函數：
0768 static inline void input_wakeup_procfs_readers(void)
0769 {
0770 input_devices_state++;
0771 wake_up(&input_devices_poll_wait);
0772 }
自增input_devices_state並喚醒在文件操作poll上阻塞的進程，input_devices_state是用於更新相應文件file的f_version。
input_register_device 函數接着釋放信號後返回。
Input設備的註冊就分析到這裏。
