设备树下的input子系统

input 就是输入的意思,因此 input 子系统就是管理输入的子系统,和 pinctrl 和 gpio 子系统一样,都是 Linux 内核针对某一类设备而创建的框架。比如按键输入、键盘、鼠标、触摸屏等等这些都属于输入设备,不同的输入设备所代表的含义不同,按键和键盘就是代表按键信息,鼠标和触摸屏代表座标信息,因此在应用层的处理就不同,对于驱动编写者而言不需要去关心应用层的事情,我们只需要按照要求上报这些输入事件即可。为此 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,input 子系统框架如图 58.1.1.1 所示:
在这里插入图片描述
图 58.1.1.1 中左边就是最底层的具体设备,比如按键、USB 键盘/鼠标等,中间部分属于Linux 内核空间,分为驱动层、核心层和事件层,最右边的就是用户空间,所有的输入设备以文件的形式供用户应用程序使用。可以看出 input 子系统用到了我们前面讲解的驱动分层模型,我们编写驱动程序的时候只需要关注中间的驱动层、核心层和事件层,这三个层的分工如下:
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:承上启下,为驱动层提供输入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:主要和用户空间进行交互。

input 驱动编写流程

1767 struct class input_class = {
1768	 .name = "input",
1769     .devnode = input_devnode,
1770 };
......
2414 static int __init input_init(void)
2415 {
2416 	int err;
2418 	err = class_register(&input_class);
2419 	if (err) {
2420 		pr_err("unable to register input_dev class\n");
2421 		return err;
2422 	}
2423
2424 err = input_proc_init();
2425 if (err)
2426 goto fail1;
2427
2428 err = register_chrdev_region(MKDEV(INPUT_MAJOR, 0),
2429 INPUT_MAX_CHAR_DEVICES, "input");
2430 if (err) {
2431 	pr_err("unable to register char major %d",INPUT_MAJOR);
2432 goto fail2;
2433 }
2434
2435 return 0;
2436
2437 fail2: input_proc_exit();
2438 fail1: class_unregister(&input_class);
2439 return err;
2440 }

1、注册 input_dev
在使用 input 子系统的时候我们只需要注册一个 input 设备即可,input_dev 结构体表示 input
设备,此结构体定义在 include/linux/input.h 文件中,定义如下(有省略):

示例代码 58.1.2.2 input_dev 结构体
121 struct input_dev {
122 const char *name;
123 const char *phys;
124 const char *uniq;
125 struct input_id id;
126
127 unsigned long propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)];
128
129 unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; /* 事件类型的位图 */
130 unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; /* 按键值的位图 */
131 unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; /* 相对座标的位图 */ 
132 unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; /* 绝对座标的位图 */
133 unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)]; /* 杂项事件的位图 */
134 unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; /*LED 相关的位图 */
135 unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];/* sound 有关的位图 */
136 unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)]; /* 压力反馈的位图 */
137 unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; /*开关状态的位图 */
......
189 bool devres_managed;
190 };

第 129 行,evbit 表示输入事件类型,可选的事件类型定义在 include/uapi/linux/input.h 文件
中,事件类型如下:

示例代码 58.1.2.3 事件类型
#define EV_SYN 0x00 /* 同步事件 */
#define EV_KEY 0x01 /* 按键事件 */
#define EV_REL 0x02 /* 相对座标事件 */
#define EV_ABS 0x03 /* 绝对座标事件 */
#define EV_MSC 0x04 /* 杂项(其他)事件 */
#define EV_SW 0x05 /* 开关事件 */
#define EV_LED 0x11 /* LED */
#define EV_SND 0x12 /* sound(声音) */
#define EV_REP 0x14 /* 重复事件 */
#define EV_FF 0x15 /* 压力事件 */
#define EV_PWR 0x16 /* 电源事件 */
#define EV_FF_STATUS 0x17 /* 压力状态事件 */

比如本章我们要使用到按键,那么就需要注册 EV_KEY 事件,如果要使用连按功能的话还需要注册 EV_REP 事件。继续回到示例代码 58.1.2.2 中,第 129 行~137 行的 evbit、keybit、relbit 等等都是存放不同事件对应的值。比如我们本章要使用按键事件,因此要用到 keybit,keybit 就是按键事件使用的位图,Linux 内核定义了很多按键值,这些按键值定义在include/uapi/linux/input.h 文件中,按键值如下:
示例代码 58.1.2.4 按键值

215 #define KEY_RESERVED 0
216 #define KEY_ESC 1
217 #define KEY_1 2
218 #define KEY_2 3
219 #define KEY_3 4
220 #define KEY_4 5
221 #define KEY_5 6
222 #define KEY_6 7
223 #define KEY_7 8
224 #define KEY_8 9
225 #define KEY_9 10
226 #define KEY_0 11
......
794 #define BTN_TRIGGER_HAPPY39 0x2e6
795 #define BTN_TRIGGER_HAPPY40 0x2e7

2、上报输入事件
当我们向 Linux 内核注册好 input_dev 以后还不能高枕无忧的使用 input 设备,input 设备都是具有输入功能的,但是具体是什么样的输入值 Linux 内核是不知道的,我们需要获取到具体的输入值,或者说是输入事件,然后将输入事件上报给 Linux 内核。比如按键,我们需要在按键中断处理函数,或者消抖定时器中断函数中将按键值上报给 Linux 内核,这样 Linux 内核才能获取到正确的输入值。不同的事件,其上报事件的 API 函数不同,我们依次来看一下一些常用的事件上报 API 函数。
首先是 input_event 函数,此函数用于上报指定的事件以及对应的值,函数原型如下:

void input_event(struct input_dev *dev, 
 unsigned int type, 
 unsigned int code, 
 int value)

函数参数和返回值含义如下: dev:需要上报的 input_dev。 type: 上报的事件类型,比如 EV_KEY。
code:事件码,也就是我们注册的按键值,比如 KEY_0、KEY_1 等等。 value:事件值,比如 1 表示按键按下,0 表示按键松开

3、代码示例

和按键中断程序类似设备树下的中断,唯一不同的是在keyio_init函数里申请完中断后要申请输入事件、注册输入设备

/* 申请 input_dev */
	keyinputdev.inputdev = input_allocate_device();
	keyinputdev.inputdev->name = KEYINPUT_NAME;
	keyinputdev.inputdev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) |BIT_MASK(EV_REP);
	input_set_capability(keyinputdev.inputdev, EV_KEY, KEY_0);

	/* 注册输入设备 */
	ret = input_register_device(keyinputdev.inputdev);
	if (ret) {
		printk("register input device failed!\r\n");
		return ret;
	}

timer_function定时器功能函数里改为上报按键事件

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

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