【分享】对输入子系统分析总结

wuweidongrock

这两天学习了看了韦东山的第二期视频关于输入子系统部分，做了相关记录，分享给大家
在drivers/input/input.c中:
    进入模块入口函数input_init ：

1.     err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);

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而input_fops只有open和llseek函数:

1.  static const struct file_operations input_fops = {
   
2.     .owner = THIS_MODULE,
   
3.     .open = input_open_file,
   
4.     .llseek = noop_llseek,
   
5.     };

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那么没有read函数的话该怎么读数据呢？
    进入 input_open_file函数：

1.   struct input_handler *handler;//定义一个input_handler指针
   
2.         handler = input_table[iminor(inode) >> 5];//根据传入文件的次设备号从
   
3.         //input_table中提取出一个input_handler
   
4.         if (handler)
   
5.         new_fops = fops_get(handler->fops);//从input_handler中提取出new_fops
   
6.         file->f_op = new_fops;//将new_fops赋值给当前文件的file_operations
   
7.         err = new_fops->open(inode, file);

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经过这些操作后，当app再来调用read，write，open等函数时，最终都会调用到file->f_op 中的read，write，open等函数。    
    那么input_open_file函数中的input_table 又是从何而来的呢？
    搜索代码可知，
    在input.c的input_register_handler函数中构造了input_table：

1.   if (handler->fops != NULL) {
   
2.             if (input_table[handler->minor >> 5]) {
   
3.                 retval = -EBUSY;
   
4.                 goto out;
   
5.             }
   
6.             //给input_table中的 第handler->minor >> 5项赋值
   
7.             input_table[handler->minor >> 5] = handler;
   
8.         }

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又是谁在调用input_register_handler呢？
    搜索内核可知：
    evdev.c，tsdev.c，joydev.c，keyboard.c，mousedev.c等文件调用了    input_register_handler，我们以evdev.c为例
    在drivers/input/evdev.c中：
    进入模块入口函数evdev_init：

1.      return input_register_handler(&evdev_handler);
   
2.     evdev_handler的定义如下：
   
3.         static struct input_handler evdev_handler = {
   
4.         .event        = evdev_event,
   
5.         .connect    = evdev_connect,
   
6.         .disconnect    = evdev_disconnect,
   
7.         .fops        = &evdev_fops,//前面所用到的 new_fops指的就是这里定义的的fops
   
8.         .minor        = EVDEV_MINOR_BASE,
   
9.         .name        = "evdev",
   
10.         .id_table    = evdev_ids,
    
11.         };
    

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这里需要插入的讲解一下输入子系统的架构!如图：

    当通过input_register_device注册一个input_dev设备或者通过    input_register_handler注册一个input_handler时，input_dev与input_handler    会进行匹配，如何匹配？
    在input_handler中有一个id_table，里面包含的就是这个input_handler能处    理的input_dev，当input_handler与input_dev匹配成功的话，则会调用    input_handler里    的connect函数。
    
    下面我们来看下input_register_device和input_register_handler分别做了什么：

1.    input_register_device：
   
2.         //将刚注册的input_dev放入input_dev_list链表
   
3.         list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);
   
4.         
   
5.         /*对 input_handler_list中的每一个input_handler都调用                       
   
6.         *input_attach_handler(dev, handler);这个函数,来查看是否有input_handler        *合适该input_dev
   
7.         */    
   
8.         list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
   
9.         input_attach_handler(dev, handler);
   
10.         
    
11.     input_register_handler：
    
12.         //将刚注册的input_handler放入input_table中
    
13.         input_table[handler->minor >> 5] = handler;
    
14.     
    
15.         //将刚注册的input_handler放入 input_handler_list链表中
    
16.         list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);
    
17. 
    
18.         /*对 input_dev_list 中的每一个input_dev都调用                               
    
19.         *input_attach_handler(dev, handler);这个函数,来查看是否有input_dev合        *适该input_handler
    
20.         */
    
21.         list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
    
22.         input_attach_handler(dev, handler);
    

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由此可以看出，无论是先注册input_handler还是先注册input_dev最终    都    会调用来input_attach_handler(dev, handler);来进行两两匹配。现在我们来看看    input_attach_handler是如何将input_handler和input_dev进行匹配的。
    在input_attach_handler函数中：
        /*先进行匹配，匹配的依据就是input_handler中的id_table与
        *input_dev中的id里的信息是否相同
        */
        id = input_match_device(handler, dev);
    
        /*再调用input_handler中的connect函数完成连接，具体如何连接,
        *需要分析connect函数
        */
        error = handler->connect(handler, dev, id);
    
    我们以evdev.c中的 input_handler结构中的connect函数为例，分析connect    函数做了些什么。
    在evdev_connect函数中：

1.  
   
2.         /*分配一个evdev结构体，该结构体中含一个input_handle结构
   
3.         *注意：不同于input_handler结构
   
4.         */
   
5.         evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
   
6.         
   
7.         /*设置evdev结构中的input_handle
   
8.         *@input_handle的dev变量指向input_dev结构
   
9.         *@input_handle的handler变量指向input_handler结构
   
10.         */
    
11.         evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
    
12.         evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);
    
13.         evdev->handle.handler = handler;
    
14.         evdev->handle.private = evdev;
    
15.       
    
16.         /*向内核注册input_handle*/
    
17.         error = input_register_handle(&evdev->handle);
    
18.      

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下面我们来看注册input_handle做了些什么：

1.       /*将input_handle添加到input_dev中的h_list链表中
   
2.             *以后当input_dev需要使用对应的input_handler时就可以通过自身的            *h_list链表找到input_handle，从而找到匹配的input_handler。
   
3.             */
   
4.             list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);
   
5.             
   
6.             /*将input_handle添加到input_dev中的h_list链表中,
   
7.             *以后当input_handler需要使用对应的input_dev时就可以通过自身的
   
8.             *h_list链表找到input_handle，从而找到匹配的input_dev
   
9.             */
   
10.             list_add_tail_rcu(&handle->h_node, &handler->h_list);
    

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对于输入设备，我们知道一般需要读取其数据，那么经过上述的一些列动作    后又是如何读取到数据的呢？我们来看下evdev.c中的input_handler中的fops
    中的read函数：
    在evdev_read函数中：
        //如果没有数据且nonblock的话，则EAGAIN

1.        if (client->head == client->tail && evdev->exist &&
   
2.          (file->f_flags & O_NONBLOCK))
   
3.         return -EAGAIN;
   
4.         //否则，睡眠
   
5.         retval = wait_event_interruptible(evdev->wait,client->head != client->tail || !        evdev->exist);
   

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既然有睡眠，那么何时被唤醒，搜索代码。
    在evdev_event函数中：
        //唤醒
        wake_up_interruptible(&evdev->wait);
    evdev_event是input_handler中的成员，当有数据可读(如触摸屏被按下，按键    被按下)时，event函数会被调用。而event函数是怎么被调用到的？这就得看设    备层了，设备层的驱动做了如下工作：
    <1>在中断函数中确定判断发生了什么事件，并且相应的值是多少
    <2>通过input_event()函数上报事件
    <3>通过input_sync()函数表明上报结束
    分析input_event函数我们就可以知道input_handler中的event函数是如何被调用到的了。
    在input_event中，调用了input_handle_event函数，在input_handle_event函数    中调用了input_pass_event函数;
    在input_pass_event函数中：

1.  
   
2.         struct input_handler *handler;
   
3.         /*从注册的input_dev的h_list中将input_handle一个个拿出来*/
   
4.         list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node) {
   
5.             if (!handle->open)
   
6.                 continue;
   
7.             //如果该input_handle被打开，则该input_handle->input_handler即为可            //处理该input_dev的handler
   
8.             handler = handle->handler;
   
9.             if (!handler->filter) {
   
10.                 if (filtered)
    
11.                     break;
    
12.                 /*最终调用到event函数*/
    
13.                 handler->event(handle, type, code, value);
    
14.             } else if (handler->filter(handle, type, code, value))
    
15.                 filtered = true;
    
16.         }
    

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最后，回归到如何写符合输入子系统框架的驱动程序，四个步骤：
<1>分配一个input_dev结构体
<2>设置input_dev
<3>    注册input_dev
<4>在中断函数中上报事件    
         输入子系统记录完毕
    估计看到这的人已经疯了
        
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pitonas

我看到这
疯了已经疯了

瀚海书香

回复 1# wuweidongrock
多谢楼主分享!

   

T-Bagwell

楼主， 如图：  图呢？