input子系統框架

一、輸入子系統框架

輸入子系統由核心層（Input Core）、驅動層和事件處理層（Event Handler）三部份組成，如下圖所示，一個輸入事件通過 Driver -> InputCore ->Eventhandler -> userspace 的順序到達用戶空間傳給應用程序。

設備驅動層:將底層的硬件輸入事件轉化爲統一事件形式,向輸入核心(Input Core)彙報。
核心層:承上啓下:對輸入子系統進行了抽象，對下提供了設備驅動的接口，對上提供了Event Handler層的編程接口。
事件處理層:和用戶層交互,提供設備的read和write等函數。

二、主要數據結構

表 1 Input Subsystemmain data structure

數據結構	用途	定義位置	具體數據結構的分配和初始化
Struct input_dev	驅動層物理Input設備的基本數據結構	Input.h	通常在具體的設備驅動中分配和填充具體的設備結構
Struct Evdev Struct Mousedev Struct Keybdev…	Event Handler層邏輯Input設備的數據結構	Evdev.c Mousedev.c Keybdev.c	Evdev.c/Mouedev.c …中分配
Struct Input_handler	Event Handler的結構	Input.h	Event Handler層，定義一個具體的Event Handler。
Struct Input_handle	用來創建驅動層Dev和Handler鏈表的鏈表項結構	Input.h	Event Handler層中分配，包含在Evdev/Mousedev…中。
Struct input_event	驅動層向核心層上報數據的結構	Input.h	在驅動層中斷函數中創建

下面詳解介紹各個數據結構：

（1）設備驅動層

每個輸入設備用structinput_dev表示，通過input_register_device向核心層註冊輸入設備
struct input_dev {
const char *name;//設備名
const char *phys;
const char *uniq;
struct input_id id;//用於匹配事件處理層handler
unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];//用於記錄支持的事件類型的位圖
unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];//記錄支持的按鍵值的位圖
unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];//記錄支持的相對座標的位圖
unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];//記錄支持的絕對座標的位圖
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;//支持的按鍵值的個數
unsigned int keycodesize;//每個鍵值的字節數
void *keycode;//存儲按鍵值的數組首地址
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;//最近一次按鍵值，用於連擊
struct timer_list timer;//自動連擊計時器
int sync;//最後一次同步後沒有新的事件置1

int abs[ABS_MAX + 1];
int rep[REP_MAX + 1];

unsigned longkey[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];//反映當前按鍵狀態的位圖
unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];//反映當前led狀態的位圖
unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];//反映當前beep狀態的位圖
unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];

int absmax[ABS_MAX + 1];
int absmin[ABS_MAX + 1];
int absfuzz[ABS_MAX + 1];
int absflat[ABS_MAX + 1];

int (*open)(struct input_dev *dev);//打開函數
void (*close)(struct input_dev *dev);//關閉函數
int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);//斷開連接時沖洗數據
int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code,int value);//回調函數，可選
struct input_handle *grab;

spinlock_t event_lock;
struct mutex mutex;
unsigned int users;
int going_away;

struct device dev;//設備模型相關
/*static LIST_HEAD(input_dev_list);input子系統維護的設備鏈表*/
struct list_head h_list;// 將input_handle加入輸入設備維護的input_handle鏈表
struct list_head node;//將該設備掛靠到輸入子系統維護的全局input_dev_list設備鏈表上

};

input子系統將硬件產生的事件統一用structinput_event來表示。

struct input_event {
        struct timeval time;//事件發生的時間
        unsigned short type;//事件的類型
        unsigned short code;//事件的代碼
        unsigned int value; //事件的值

}

struct input_id {
       __u16 bustype;/*總線類型*/
       __u16 vendor; /*生產商編號*/
       __u16 product; /*產品編號*/
       __u16 version;/* 版本號 */
};

如果需要特定的事件處理器來處理這個設備的話，這幾個就非常重要，因爲子系統核心是通過他們，將設備驅動與事件處理層聯繫起來的。但是因爲觸摸屏驅動所用的事件處理器爲evdev，匹配所有，所有這個初始化也無關緊要。

（2）事件處理層

input子系統使用structinput_handler代表事件處理層的處理器,通過input_register_handler向核心層註冊。

struct input_handler {
       void *private;
       //當設備驅動層有事件上報時將導致該函數被調用
       void (*event)(struct input_handle *handle,unsigned int type, unsigned int code, int value);
       //當調用input_register_device和input_register_handler的時候將導致該函數被調用
       int (*connect)(struct input_handler*handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id);
       void (*disconnect)(struct input_handle*handle);
       void (*start)(struct input_handle*handle);
       const struct file_operations*fops;//handler提供的讀寫等操作函數
       int minor;//次設備號
       const char *name;
       const struct input_device_id *id_table;//支持的input_dev的設備id
       const struct input_device_id *blacklist;//禁止的input_dev的設備id
       struct list_head h_list ;//將input_handle加入事件處理器維護的input_handle鏈表
       /*staticLIST_HEAD(input_handler_list);input子系統維護的事件處理鏈表*/
       struct list_head node;//將該input_hander掛靠在input_handler_list鏈表中使用
};

當input_device或input_handler註冊的時候，如果設備驅動層的input_device和事件處理層的input_handler有相匹配的話，input子系統就新建一個input_handle連聯繫它們。其實質就是:將新建的input_handle分別掛靠在input_dev和input_handler的h_list鏈表上去。這樣一個input_dev就可以根據它的它的input_handle鏈表找到它的事件處理方法

input_handler,同樣input_handler也可以根據它的input_handle鏈表找到它能處理的設備input_dev。可以這麼說input_handle是input_dev和input_handler的紐帶。

struct input_handle {
     void *private;
     int open;////記錄設備的打開次數(有多少個應用程序訪問設備)
     const char *name;
     struct input_dev *dev; //指向它所關聯的input_dev設備
     struct input_handler *handler; //指向它所關聯input_handler設備處理方法
     struct list_head d_node; //用於將該input_handle加入到它關聯的input_dev的h_list鏈表中
     struct list_head h_node; //用於將該input_handle加入到它關聯的input_handler的h_list鏈表中
};