【高通SDM660平台 Android 10.0】19 --- Camera_focus、Camera_snapshot、volume_up 按键工作原理分析
《【高通SDM660平台】(1) — Camera 驱动 Bringup Guide》
《【高通SDM660平台】(2) — Camera Kernel 驱动层代码逻辑分析》
《【高通SDM660平台】(3) — Camera V4L2 驱动层分析 》
《【高通SDM660平台】(4) — Camera Init 初始化流程 》
《【高通SDM660平台】(5) — Camera Open 流程》
《【高通SDM660平台】(6) — Camera getParameters 及 setParameters 流程》
《【高通SDM660平台】(7) — Camera onPreview 代码流程》
《【高通SDM660平台】(8) — Camera MetaData介绍》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(9) — Qcom Camera Daemon 代码分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(10) — Camera Sensor lib 与 Kernel Camera Probe 代码分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(11) — Eeprom lib 与 Kernel eeprom代码分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(12) — Camera Chromatix 代码分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(18) — Camera start_session() 过程分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(19) — Camera_focus、Camera_snapshot、volume_up 按键工作原理分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(20) — Actuator 与 Kernel Actuator代码分析》
一、 DTS代码配置
Camera_focus、Camera_snapshot、volume_up 这三个按键的Kernel 代码是在dts中配置的，
由Kernel 来实现处理按键中断 及 键值上报的工作，
所以如果发通过getevent 来看，按键后发现并没有事件上报，说明Kernel 配置有问题，
这个时候，你就要检查下Kernel dts 配置了。
至于键值上报后，如何进行键值转换，从而被上层接收到，
可以参考我之前写的文章《Android 中 KeyEvent keycode 配置 及 转换原理》
如下:
# msm-4.14/arch/arm64/boot/dts/qcom/sdm660.dtsi
&soc {
gpio_keys {
status = "okay";
compatible = "gpio-keys";
input-name = "gpio-keys";
pinctrl-names = "tlmm_gpio_key_active","tlmm_gpio_key_suspend","default";
pinctrl-0 = <&gpio_key_active &key_vol_up_default>;
pinctrl-1 = <&gpio_key_suspend>;
camera_focus {
label = "camera_focus"; // Camera 对焦
gpios = <&tlmm 64 0x1>; // 使用GPIO 64 ， 上升沿触发
linux,input-type = <1>; // <1>: EV_KEY
linux,code = <0x210>; // 按下时上报键值 0x210
debounce-interval = <15>; // 消抖延时，15ms
};
camera_snapshot {
label = "camera_snapshot"; // Camera 拍照
gpios = <&tlmm 113 0x1>; // 使用GPIO 113 ， 上升沿触发
linux,input-type = <1>; // <1>: EV_KEY
linux,code = <0x2fe>; // 按下时上报键值 0x2fe
debounce-interval = <15>; // 消抖延时，15ms
};
vol_up {
label = "volume_up"; // 音量上键
gpios = <&pm660l_gpios 7 0x1>; // 使用 PM660L 的 GPIO 7 ， 上升沿触发
linux,input-type = <1>; // <1>: EV_KEY
linux,code = <115>; // 按下时上报键值 115
linux,can-disable; // 说明该按键中断是专用中断，可以通过禁用该中断，来禁止该中断事件
gpio-key,wakeup; // 该按键中断可以唤醒系统
debounce-interval = <15>; // 消抖延时 15ms
};
};
};
触发类型包括如下四种：
- 1： 上升沿触发
- 2： 下降沿触发
- 4： 高电平触发
- 8： 低电平触发
有关中断的详细可参考《【高通SDM660平台】(1) — Camera 驱动 Bringup Guide — interrupts 中断节点解析》 中的第三节，
二、 Kernel 代码解析
我们先来找下 compatible = "gpio-keys"; 对应的代码，
其代码位于 msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c。
2.1 按键初始化 gpio_keys_probe()
# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c
static const struct of_device_id gpio_keys_of_match[] = {
{ .compatible = "gpio-keys", },
{ },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, gpio_keys_of_match);
static struct platform_driver gpio_keys_device_driver = {
.probe = gpio_keys_probe,
.driver = {
.name = "gpio-keys",
.pm = &gpio_keys_pm_ops,
.of_match_table = gpio_keys_of_match,
}
};
进入 gpio_keys_probe() 函数分析下：
- 解析 dts 节点中的内容，将dts 中所的信息，保存在 pdata 指向的内存中，pdata 指向
dev->platform_data。 - 统计
gpio_keys_drvdata + gpio_button_data的大小，并申请内存，指针保存在struct gpio_keys_drvdata *ddata中 - 初始化输入设备，该输入设备的父dev 为 dev
{ input->dev.parent = dev; } - 将输入设备input 及 dts信息pdata ，保存在
struct gpio_keys_drvdata *ddata中。 - 将 ddata 指针 保存在平台设备
pdev->dev->driver_data中 - 将 ddata指什保存在
input->dev->driver_data中 - 配置input 输入设备的相关参数
- 如果支持 auto repeat 需求，则注册 EV_REP 事件
- 申请注册每个按键对应的GPIO，并申请gpio irq 中断
- 添加 gpio key 的sys attr 属性节点
- 注册输入设备
- 配置该输入设备，是否支持 wakeup 唤醒系统
# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c
static int gpio_keys_probe(struct platform_device *pdev)
{
struct input_dev *input;
const struct gpio_keys_platform_data *pdata = dev_get_platdata(dev); // pdata 指向 dev->platform_data
struct gpio_keys_drvdata *ddata;
// 1. 解析 dts 节点中的内容，将dts 中所的信息，保存在 pdata 指向的内存中。
pdata = gpio_keys_get_devtree_pdata(dev);
// 2. 统计 gpio_keys_drvdata + gpio_button_data 的大小，并申请内存，指针保存在ddata中
size = sizeof(struct gpio_keys_drvdata) + pdata->nbuttons * sizeof(struct gpio_button_data);
ddata = devm_kzalloc(dev, size, GFP_KERNEL);
ddata->keymap = devm_kcalloc(dev, pdata->nbuttons, sizeof(ddata->keymap[0]), GFP_KERNEL);
// 3. 初始化输入设备，该输入设备的父dev 为 dev (input->dev.parent = dev;)
input = devm_input_allocate_device(dev);
// 4. 将输入设备input 及 dts信息pdata ，保存在 ddata 中。
ddata->pdata = pdata;
ddata->input = input;
mutex_init(&ddata->disable_lock);
// 5. 将 ddata指针 保存在平台设备 pdev->dev->driver_data 中
platform_set_drvdata(pdev, ddata);
// 6. 将 ddata指什保存在 input->dev->driver_data 中
input_set_drvdata(input, ddata);
// 7. 配置input 输入设备的相关参数
input->name = pdata->name ? : pdev->name; // input->name = "gpio-keys"
input->phys = "gpio-keys/input0";
input->dev.parent = dev;
input->open = gpio_keys_open; // 使能时，按下时，通过 gpio_keys_open 上报键值
input->close = gpio_keys_close; // 禁止上报
input->id.bustype = BUS_HOST;
input->id.vendor = 0x0001;
input->id.product = 0x0001;
input->id.version = 0x0100;
input->keycode = ddata->keymap;
input->keycodesize = sizeof(ddata->keymap[0]);
input->keycodemax = pdata->nbuttons;
// 8. 如果支持 auto repeat 需求，则注册 EV_REP 事件
/* Enable auto repeat feature of Linux input subsystem */
if (pdata->rep)
__set_bit(EV_REP, input->evbit);
for (i = 0; i < pdata->nbuttons; i++) {
const struct gpio_keys_button *button = &pdata->buttons[i];
// 9. 申请注册每个按键对应的GPIO，并申请gpio irq 中断
error = gpio_keys_setup_key(pdev, input, ddata, button, i, child);
=====>
irq = gpiod_to_irq(bdata->gpiod);
INIT_DELAYED_WORK(&bdata->work, gpio_keys_gpio_work_func);
isr = gpio_keys_gpio_isr;
irqflags = IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING;
if (button->wakeup)
wakeup = 1;
}
// 10. 添加 gpio key 的sys attr 属性节点
error = devm_device_add_group(dev, &gpio_keys_attr_group);
// 11. 注册输入设备
error = input_register_device(input);
// 12. 配置该输入设备，是否支持 wakeup 唤醒系统
device_init_wakeup(dev, wakeup);
return 0;
}
2.1.1 解析gpio dts节点 gpio_keys_get_devtree_pdata()
主要工作如下：
- 获取
gpio_keys主节点下 子节点的数据，此处包括camera_focus、camera_snapshot、vol_up三个子节点 - 在kenel 中申请连续的内存，内存大小为
gpio_keys_platform_data + 按键数量 x gpio_keys_button - 将button指针 指向对应的内存区域
- 获取gpio key 是否支持
autorepeat功能。 - 开始遍历子节点，解析所有按键的信息
（1）解析节点中的中断信息，如interrupts-extended、#interrupt-cells，自动配置中断，并映射好对应的中断号
（2）解析linux,code用于上报键值
（3）解析label
（4）解析linux,input-type，默认为 1, 即EV_KEY
（5）解析wakeup-source、gpio-key,wakeup是否支待 中断换醒系统 功能
（6）解析linux,can-disable，是否是专用中断
（7）解析debounce-interval，消抖延时，如果未定义，默认为 5ms - 当所有的按键解析完毕后，所有的dts 信息，保存在 pdata 指向的内存中。
static struct gpio_keys_platform_data * gpio_keys_get_devtree_pdata(struct device *dev)
{
struct gpio_keys_platform_data *pdata;
struct gpio_keys_button *button;
// 1. 获取 gpio_keys 主节点下 子节点的数据，此处包括 camera_focus、camera_snapshot、vol_up 三个子节点
nbuttons = device_get_child_node_count(dev);
// 2. 在kenel 中申请连续的内存，内存大小为 gpio_keys_platform_data + 按键数量 x gpio_keys_button
pdata = devm_kzalloc(dev, sizeof(*pdata) + nbuttons * sizeof(*button), GFP_KERNEL);
// 3. 将button指针 指向对应的内存区域
button = (struct gpio_keys_button *)(pdata + 1);
pdata->buttons = button;
pdata->nbuttons = nbuttons;
// 4. 获取gpio key 是否支持 autorepeat 功能。
pdata->rep = device_property_read_bool(dev, "autorepeat");
device_property_read_string(dev, "label", &pdata->name);
// 5. 开始遍历子节点，解析所有按键的信息
device_for_each_child_node(dev, child) {
// 6. 解析节点中的中断信息，如 interrupts-extended、#interrupt-cells，接着配置中断，并映射好对应的中断号
button->irq =irq_of_parse_and_map(to_of_node(child), 0);
// 7. 解析 linux,code ，用于上报键值
fwnode_property_read_u32(child, "linux,code", &button->code);
// 8. 解析 label
fwnode_property_read_string(child, "label", &button->desc);
// 9. linux,input-type，默认为1, 即EV_KEY
if (fwnode_property_read_u32(child, "linux,input-type", &button->type))
button->type = EV_KEY;
// 10. 解析wakeup-source 、gpio-key,wakeup 是否支待 中断换醒系统 功能
button->wakeup = fwnode_property_read_bool(child, "wakeup-source") ||
/* legacy name */ fwnode_property_read_bool(child, "gpio-key,wakeup");
// 11. 解析 linux,can-disable，是否是专用中断
button->can_disable = fwnode_property_read_bool(child, "linux,can-disable");
// 12. 解析 debounce-interval，消抖延时，如果未定义，默认为 5ms
if (fwnode_property_read_u32(child, "debounce-interval", &button->debounce_interval))
button->debounce_interval = 5;
button++;
}
// 13. 当所有的按键解析完毕后，所有的dts 信息，保存在 pdata 指向的内存中。
return pdata;
}
举例： dts 中的中断信息，包括如下：
# msm-4.14/arch/arm64/boot/dts/qcom/sdm660-mtp.dtsi
&sdhc_2 {
#address-cells = <0>;
interrupt-parent = <&sdhc_2>;
interrupts = <0 1 2>;
#interrupt-cells = <1>;
interrupt-map-mask = <0xffffffff>;
interrupt-map = <0 &intc 0 0 125 0
1 &intc 0 0 221 0
2 &tlmm 54 0>;
interrupt-names = "hc_irq", "pwr_irq", "status_irq";
cd-gpios = <&tlmm 54 0x1>;
};
2.2 按键工作原理
前面在 gpio_keys_probe() 过程中，我们分析到通过 gpio_keys_setup_key() 函数对每个gpio 进行中断注册。
2.2.1 中断注册 gpio_keys_setup_key()
- 申请 GPIO号
- 转换 gpio 为 gpio 描述符
- 配置 gpio 消抖延时，如果配置失败，则配置为软件消抖
- 保存 gpio 按键中断号
- 初始化一个 work ，保存在 bdata->work 中，函数为
gpio_keys_gpio_work_func() - 配置按键中断函数
gpio_keys_gpio_isr()， 中断触发类型为 上升沿 或 下降沿 - 保存按键键值，并注册 keycode 键值到 EV_KEY 事件中
- 配置取消 gpio 定时器和 work 的函数
# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c
static int gpio_keys_setup_key(struct platform_device *pdev,struct input_dev *input,
struct gpio_keys_drvdata *ddata,const struct gpio_keys_button *button,
int idx,struct fwnode_handle *child)
{
const char *desc = button->desc ? button->desc : "gpio_keys";
struct device *dev = &pdev->dev;
struct gpio_button_data *bdata = &ddata->data[idx]; // 在ddata->data[idx]中包含了各个dts中各个gpio 的信息
bdata->input = input;
bdata->button = button;
if (child) {
bdata->gpiod = devm_fwnode_get_gpiod_from_child(dev, NULL, child, GPIOD_IN, desc);
} else if (gpio_is_valid(button->gpio)) {
/*
* Legacy GPIO number, so request the GPIO here and convert it to descriptor.
*/
unsigned flags = GPIOF_IN;
if (button->active_low)
flags |= GPIOF_ACTIVE_LOW;
// 1. 申请 GPIO号
error = devm_gpio_request_one(dev, button->gpio, flags, desc);
// 2. 转换 gpio 为 gpio 描述符
bdata->gpiod = gpio_to_desc(button->gpio);
}
if (bdata->gpiod) {
// 3. 配置 gpio 消抖延时，如果配置失败，则配置为软件消抖
if (button->debounce_interval) {
error = gpiod_set_debounce(bdata->gpiod, button->debounce_interval * 1000);
/* use timer if gpiolib doesn't provide debounce */
if (error < 0)
bdata->software_debounce = button->debounce_interval;
}
// 4. 保存 gpio 按键中断号
if (button->irq) {
bdata->irq = button->irq;
} else {
irq = gpiod_to_irq(bdata->gpiod);
bdata->irq = irq;
}
// 5. 初始化一个 work ，保存在 bdata->work 中
INIT_DELAYED_WORK(&bdata->work, gpio_keys_gpio_work_func);
// 6. 配置按键中断函数，中断触发类型为 上升沿 或 下降沿
isr = gpio_keys_gpio_isr;
irqflags = IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING;
} else {
bdata->irq = button->irq;
bdata->release_delay = button->debounce_interval;
setup_timer(&bdata->release_timer, gpio_keys_irq_timer, (unsigned long)bdata);
isr = gpio_keys_irq_isr;
irqflags = 0;
}
// 7. 保存按键键值，并注册keycode 键值到 EV_KEY 事件中
bdata->code = &ddata->keymap[idx];
*bdata->code = button->code;
input_set_capability(input, button->type ?: EV_KEY, *bdata->code);
/*
* Install custom action to cancel release timer and workqueue item.
*/
// 8. 配置取消 gpio 定时器和work 的函数
error = devm_add_action(dev, gpio_keys_quiesce_key, bdata);
/*
* If platform has specified that the button can be disabled, we don't want it to share the interrupt line.
*/
if (!button->can_disable)
irqflags |= IRQF_SHARED;
error = devm_request_any_context_irq(dev, bdata->irq, isr, irqflags, desc, bdata);
if (error < 0) {
dev_err(dev, "Unable to claim irq %d; error %d\n",
bdata->irq, error);
return error;
}
return 0;
}
2.2.2 按键工作流程
2.2.2.1 gpio 中断工作流程 gpio_keys_gpio_isr()
从前面代码分析，我们得知当 bdata->gpiod ！= 0 时，说明此时是gpio 中断，
注册中断过程中，配置了中断函数 gpio_keys_gpio_isr()。
主要工作为：
- 获取当前gpio key的所有信息
- 判断当前 irq 是否为当前 gpio的irq
- 如果支待唤醒系统，则唤配系统，同步上报
wakeup key - 运行延时 work 函数
gpio_keys_gpio_work_func() - 在work 中 获取当前 gpio 的状态，然后 上报gpio 状态，并且同步 input 事件
# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c
static irqreturn_t gpio_keys_gpio_isr(int irq, void *dev_id)
{
// 1. 获取当前gpio key的所有信息
struct gpio_button_data *bdata = dev_id;
// 2. 判断当前 irq 是否为当前 gpio的irq
BUG_ON(irq != bdata->irq);
// 3. 如果支待唤醒系统，则唤配系统
if (bdata->button->wakeup) {
const struct gpio_keys_button *button = bdata->button;
pm_stay_awake(bdata->input->dev.parent);
if (bdata->suspended && (button->type == 0 || button->type == EV_KEY)) {
/*
* Simulate wakeup key press in case the key has
* already released by the time we got interrupt
* handler to run.
*/
// 上报key code
input_report_key(bdata->input, button->code, 1);
}
}
// 4. 运行延时 work 函数 gpio_keys_gpio_work_func()
mod_delayed_work(system_wq, &bdata->work, msecs_to_jiffies(bdata->software_debounce));
return IRQ_HANDLED;
}
static void gpio_keys_gpio_work_func(struct work_struct *work)
{
struct gpio_button_data *bdata =
container_of(work, struct gpio_button_data, work.work);
// 1.上报 key event
gpio_keys_gpio_report_event(bdata);
if (bdata->button->wakeup)
pm_relax(bdata->input->dev.parent);
}
static void gpio_keys_gpio_report_event(struct gpio_button_data *bdata)
{
const struct gpio_keys_button *button = bdata->button;
struct input_dev *input = bdata->input;
unsigned int type = button->type ?: EV_KEY;
int state;
// 获取当前 gpio 的状态。
state = gpiod_get_value_cansleep(bdata->gpiod);
// 上报gpio 状态，并且同步 input 事件
if (type == EV_ABS) {
if (state)
input_event(input, type, button->code, button->value);
} else {
input_event(input, type, *bdata->code, state);
}
input_sync(input);
}
2.2.2.2 非gpio 的中断流程为 gpio_keys_irq_isr()
从前面代码分析，我们得知当 bdata->gpiod == 0 时，说明此时是irq中断，不带gpio 的那种，
注册中断过程中，配置了中断函数 gpio_keys_irq_isr()。
工作流程如下：
- 获取中断对应的的有信息，
key_code,irq等 - 获取输入设备
- 判断 irq 是否为当前正确的irq
- 如果
bdata->key_pressed = 0，则说明是第一次按下 - 支持唤醒系统的话，此时就会唤醒系统
- 上报 key_event 事件，且同步 input 事件
- 如果
release_delay == 0，则直接上报按键松开事件 - 使能按键按下标志位
- 如果进来说明是已经按下，此时，则开始定时器，定时时间为
release_delay到达后，再次运行本函数，直到松开
# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c
static irqreturn_t gpio_keys_irq_isr(int irq, void *dev_id)
{
// 1. 获取中断对应的的有信息，code,irq, gpid等
struct gpio_button_data *bdata = dev_id;
// 2. 获取输入设备
struct input_dev *input = bdata->input;
unsigned long flags;
// 3. 判断 irq 是否为当前正确的irq
BUG_ON(irq != bdata->irq);
spin_lock_irqsave(&bdata->lock, flags);
// 4. 如果 bdata->key_pressed = 0 ，则说明是第一次按下
if (!bdata->key_pressed) {
// 5. 支持唤醒系统的话，此时就会唤醒系统
if (bdata->button->wakeup)
pm_wakeup_event(bdata->input->dev.parent, 0);
// 6. 上报 key_event 事件，且同步 input 事件
input_event(input, EV_KEY, *bdata->code, 1);
input_sync(input);
// 7. 如果release_delay == 0 ，则直接上报按键松开事件
if (!bdata->release_delay) {
input_event(input, EV_KEY, *bdata->code, 0);
input_sync(input);
goto out;
}
// 8. 使能按键按下标志位
bdata->key_pressed = true;
}
// 9. 如果进来说明是已经按下，此时，则开始定时器，定时时间为 release_delay 到达后，再次运行本函数，直到松开
if (bdata->release_delay)
mod_timer(&bdata->release_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(bdata->release_delay));
out:
spin_unlock_irqrestore(&bdata->lock, flags);
return IRQ_HANDLED;
}
好了，至此 kernel gpio_key 中断代码，从配置到上报key event 整个流程，我们就分析完了。
键值上报上去后，上层其实并不会直接认识这个键值，
可以参考我之前写的文章《Android 中 KeyEvent keycode 配置 及 转换原理》