Linux输入子系统框架分析（1）

在Linux下的输入设备键盘、触摸屏、鼠标等都能够用输入子系统来实现驱动。输入子系统分为三层，核心层和设备驱动层。事件层。核心层和事件层由Linux输入子系统本身实现，设备驱动层由我们实现。我们在设备驱动层将输入事件上报给核心层input.c，核心层找到匹配的事件层，将事件交给事件层处理，事件层处理完后传递到用户空间。

我们终于要搞清楚的是在用户空间调用open和read终于在内核中是如何处理的，向内核上报的事件又是谁处理的，处理完后是如何传递到用户空间的？





上面两个图是输入子系统的框架。

以下以按键驱动为例分析输入子系统的工作流程。

设备驱动层：

在设备驱动层的init入口函数中调用input_allocate_device()，分配返回一个input_dev结构体，填充该结构体，调用input_register_device(button_dev)，注冊设备。跟踪input_register_device例如以下：

list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);将input_dev结构体放进input_dev_list链表中

list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)遍历input_handler_list链表中的每个handler

input_attach_handler(dev, handler)；将input_dev和handler比較

input_match_device(handler->id_table, dev);<*input.c*>

handler->connect(handler, dev, id);<*input.c*>比較的方式是通过对照handler的id_table和input_dev。若找
到匹配的handler。则调用handler的connect方法。

在evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,const struct input_device_id *id)中调用了
input_register_handle，调用handle之前填充handle中成员dev和handler结构体。

evdev->handle.dev = input_get_device(dev);

evdev->handle.handler = handler;

在input_register_handle中list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list)list_add_tail(&handle->h_node, &h andler->h_list)两个函数将handle增加进handler和dev的h_list链表中。

通过dev->h_list能够找到handle。通过
handle找到handle.handler，同理。通过handler->h_list能够找到handle，再找到handle.dev。

关键的问题来了？handler究竟是什么？由谁注冊的？handler是事件层调用核心层的函数注冊的。

事件层：（evdev.c，keyboard.c，ts.c）

static struct input_handler evdev_handler = {//handler结构体

.event
= evdev_event,

.connect
= evdev_connect,

.disconnect
= evdev_disconnect,

.fops = &evdev_fops,

.minor
= EVDEV_MINOR_BASE,

.name = "evdev",

.id_table
= evdev_ids,

};

在evdev_init(void)入口函数中调用input_register_handler(&evdev_handler)来注冊handler，注冊的handler会放入input_table[ ]数组中。

核心层：（input.c）

核心层的入口函数input_init(void)注冊设备input。

当在应用层调用open时会在内核中调用input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)。依据handler =
input_table[iminor(inode) >> 5];依据打开的文件的次设备号从数组input_table中得到已注冊的相应的handler。

new_fops = fops_get(handler->fops)从handler中得到新的fop。

file->f_op = new_fops;

err = new_fops->open(inode, file);open终于调用的是handler->fops->open。

原来的设备驱动的open等方法是自
己写的。如今输入子系统中的事件层帮我们写好了open等设备方法。同理在应用层调用read会调用事件层中的
read。即handler->fops->read,即evdev_fops.read，在read中会堵塞。直到在设备驱动层中过input_report_key
上报事件：

input_event(dev, EV_KEY, code, !!value)；

input_handle_event(dev, type, code, value);

input_pass_event(dev, type, code, value);

handle->handler->event(handle,type, code, value);调用handler中的event事件方法。处理完上报的事
件后，唤醒休眠的read，再read出事件的处理结果。

总结：

在用户空间调用open将终于调用事件层中handler的fops的open设备方法。详细是匹配到evdev.c还是keyboard.c的handler要依据设备驱动init入口函数中填充的input_dev结构体的id_table。

用户空间调用read将调用handler的read。

在设备驱动中通过input_event上报事件到核心层。终于调用相应的handler的event方法来处理事件，处理完后通过read传递到用户空间。

这样就搞清楚了open是谁调用的？read是谁调用的？