Linux驱动之输入子系统

一. 概述

1. 输入子系统的概念

输入子系统是对分散的、多种不同类别的输入设备(键盘、鼠标、触摸屏、加速计、跟踪球、操纵杆等)进行统一处理的驱动程序。

2. 输入子系统的优点

抽象底层形态各异的硬件(鼠标，键盘，触摸屏，游戏杆等)输入设备，为上层提供了统一的操作接口。

二. 输入子系统的分层结构

1.三层结构

事件驱动层：负责和应用程序的接口。
核心层：   提供事件驱动层和设备驱动层所需的函数接口
设备驱动层：负责和底层设备驱动通信

2.层次框架图

三. 设备驱动

1. 设备驱动的数据结构

对于系统的每个输入设备硬件，在输入子系统都要实现一个设备驱动。每个设备驱动都由input_dev的数据结构描述，部分成员定义如：

struct input_dev{
const char *name;
const char *phys;
const char *uniq;
struct input_id id;
unsigned longevbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];
unsigned longkeybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];
}

name： 该成员的设备驱动名字。但与对于的设备文件名无任何关系。

id ： 该成员的输入设备身份。

evbit ：该成员会产生的输入事件类型。事件类型定义如下：

1.  #define EV_SYN          0x00    /*表示设备支持所有的事件*/
2.  #define EV_KEY          0x01    /*键盘或者按键，表示一个键码*/
3.  #define EV_REL          0x02    /*鼠标设备，表示一个相对的光标位置结果*/
4.  #define EV_ABS          0x03    /*手写板产生的值，其是一个绝对整数值*/
5.  #define EV_MSC          0x04    /*其他类型*/
6.  #define EV_LED          0x11    /*LED灯设备*/
7.  #define EV_SND          0x12    /*蜂鸣器，输入声音*/
8.  #define EV_REP          0x14    /*允许重复按键类型*/
9.  #define EV_PWR          0x16    /*电源管理事件*/

把指定的位置1，可以使用set_bit()函数：

set_bit( EV_KEY, input_dev->evbit);

keybit ： 当设备驱动可以产生按键事件时，keybit成员表示设备驱动支持按键的键值。键值的定义：

#define     KEY_RESERVED    0
#define     KEY_ESC         1
#define     KEY_1           2
#define     KEY_2           3
......

2. 注册/注销设备驱动

当一个input_dev结构体被初始化完成后，就可以调用input_register_device()函数注册到输入子系统：

int input_register_device(struct input_dev *);

注销：

void input_unregister_device(struct input_dev *);

3. 报告按键值

void input_report_key(struct input_dev*dev,unsigned int code,int value);

value : 1为按下，0为提起；

4. 提交同步事件，防止数据混乱

void input_sync(struct input_dev *dev);

四. 驱动实现

1. 驱动函数event_drv.c

/*
*   event_drv.c
*
*   Program:   Key input event
*
*   Author:  Lin Xubin
*/

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/irq.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>
#include <asm/hardware.h>
#include <linux/input.h>
#include <linux/interrupt.h>

struct input_dev *key_event_dev;

typedef struct
{
int irq;
char *devname;
unsigned int gpio_pin;
unsigned int key_val;
}KeyEvent_TypeDef;

KeyEvent_TypeDef KeyEvent[4]={
{IRQ_EINT0,  "S2", S3C2410_GPF0,  KEY_A},
{IRQ_EINT2,  "S3", S3C2410_GPF2,  KEY_B},
{IRQ_EINT11, "S4", S3C2410_GPG3,  KEY_C},
{IRQ_EINT19, "S5", S3C2410_GPG11, KEY_D},
};

static irqreturn_t key_drv_irq(int irq,void *dev_id)
{
KeyEvent_TypeDef *KeyPin = (KeyEvent_TypeDef *)dev_id;
static int PinState;
PinState = s3c2410_gpio_getpin(KeyPin->gpio_pin);

if(PinState)
{
input_event(key_event_dev, EV_KEY, KeyPin->key_val, 1);
input_sync(key_event_dev);
}
else
{
input_event(key_event_dev, EV_KEY, KeyPin->key_val, 0);
input_sync(key_event_dev);
}
return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
}

int key_drv_init(void)
{
int i;
key_event_dev = input_allocate_device();  //分配input_dev结构体

set_bit(EV_KEY, key_event_dev->evbit);    //按键事件

for(i=0; i<4; i++)
{
set_bit(KeyEvent[i].key_val , key_event_dev->keybit);
}
input_register_device(key_event_dev);   //注册input事件

for(i=0; i<4; i++)
{
request_irq(KeyEvent[i].irq , key_drv_irq, IRQT_BOTHEDGE, KeyEvent[i].devname, &KeyEvent[i]);
}
return 0;
}

void key_drv_exit(void)
{
int i;
for(i=0; i<4; i++)
{
free_irq(KeyEvent[i].irq, &KeyEvent[i]);
}
input_unregister_device(key_event_dev);
input_free_device(key_event_dev);
}

module_init(key_drv_init);
module_exit(key_drv_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

2. 应用测试程序 event_drv_test.c

/*
*   event_drv_test.c
*
*   Author: Lin Xubin
*/

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <poll.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>

int main(char argc, char *argv[])
{
int fd,val;
struct input_event key_event_val;
fd = open("/dev/event1", O_RDWR);
if(fd < 0)
{
printf("open device failed\n");
return 0;
}
while(1)
{
val = read(fd,&key_event_val, sizeof(struct input_event));
if( val < 0)
{
printf("read input err\n");
return 0;
}
switch(val)
printf("%d,%d,%d\n", key_event_val.type, key_event_val.code, key_event_val.value);
}
}