Linux设备模型之input子系统详解 5

case EV_ABS:

 if (is_event_supported(code, dev->absbit, ABS_MAX)) {

 value = input_defuzz_abs_event(value,
 dev->abs[code], dev->absfuzz[code]);

 if (dev->abs[code] != value) {
 dev->abs[code] = value;
 disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;
 }
 }
 break;

 case EV_REL:
 if (is_event_supported(code, dev->relbit, REL_MAX) && value)
 disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

 break;

 case EV_MSC:
 if (is_event_supported(code, dev->mscbit, MSC_MAX))
 disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

 break;

 case EV_LED:
 if (is_event_supported(code, dev->ledbit, LED_MAX) &&
 !!test_bit(code, dev->led) != value) {

 __change_bit(code, dev->led);
 disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
 }
 break;

 case EV_SND:
 if (is_event_supported(code, dev->sndbit, SND_MAX)) {

 if (!!test_bit(code, dev->snd) != !!value)
 __change_bit(code, dev->snd);
 disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
 }
 break;

 case EV_REP:
 if (code <= REP_MAX && value >= 0 && dev->rep[code] != value) {
 dev->rep[code] = value;
 disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
 }
 break;

 case EV_FF:
 if (value >= 0)
 disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
 break;

 case EV_PWR:
 disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;
 break;
 }

 if (type != EV_SYN)
 dev->sync = 0;

 if ((disposition & INPUT_PASS_TO_DEVICE) && dev->event)
 dev->event(dev, type, code, value);

 if (disposition & INPUT_PASS_TO_HANDLERS)
 input_pass_event (dev, type, code, value);
}
在 这里,我们忽略掉具体事件的处理.到最后,如果该事件需要input device来完成的,就会将disposition设置成INPUT_PASS_TO_DEVICE.如果需要handler来完成的,就将 dispostion设为INPUT_PASS_TO_DEVICE.如果需要两者都参与,将disposition设置为 INPUT_PASS_TO_ALL.
需要输入设备参与的,回调设备的event函数.如果需要handler参与的.调用input_pass_event().代码如下:
static void input_pass_event(struct input_dev *dev,
 unsigned int type, unsigned int code, int value)
{
 struct input_handle *handle;

 rcu_read_lock();

 handle = rcu_dereference(dev->grab);
 if (handle)
 handle->handler->event(handle, type, code, value);
 else
 list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node)
 if (handle->open)
 handle->handler->event(handle,type, code, value);
 rcu_read_unlock();
}
如果input device被强制指定了handler,则调用该handler的event函数.
结合handle注册的分析.我们知道.会将handle挂到input device的h_list链表上.
如 果没有为input device强制指定handler.就会遍历input device->h_list上的handle成员.如果该handle被打开,则调用与输入设备对应的handler的event()函数.注 意,只有在handle被打开的情况下才会接收到事件.
另外,输入设备的handler强制设置一般是用带EVIOCGRAB标志的ioctl来完成的.如下是发图的方示总结evnet的处理过程： 
 
 


我们已经分析了input device,handler和handle的注册过程以及事件的上报和处理.下面以evdev为实例做分析.来贯穿理解一下整个过程.

七:evdev概述

Evdev对应的设备节点一般位于/dev/input/event0 ~ /dev/input/event4.理论上可以对应32个设备节点.分别代表被handler匹配的32个input device.
可以用cat /dev/input/event0.然后移动鼠标或者键盘按键就会有数据输出(两者之间只能选一.因为一个设备文件只能关能一个输入设备).还可以往这个文件里写数据,使其产生特定的事件.这个过程我们之后再详细分析.
为了分析这一过程,必须从input子系统的初始化说起.

八:input子系统的初始化
Input子系统的初始化函数为input_init().代码如下:
static int __init input_init(void)
{
 int err;

 err = class_register(&input_class);
 if (err) {
 printk(KERN_ERR "input: unable to register input_dev class\n");
 return err;
 }

 err = input_proc_init();
 if (err)
 goto fail1;

 err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);
 if (err) {
 printk(KERN_ERR "input: unable to register char major %d", INPUT_MAJOR);
 goto fail2;
 }

 return 0;

fail2: input_proc_exit();
fail1: class_unregister(&input_class);
 return err;
}
在这个初始化函数里,先注册了一个名为”input”的类.所有input device都属于这个类.在sysfs中表现就是．所有input device所代表的目录都位于/dev/class/input下面.
然后调用input_proc_init()在/proc下面建立相关的交互文件.
再后调用register_chrdev()注册了主设备号为INPUT_MAJOR(13).次设备号为0~255的字符设备.它的操作指针为input_fops.
在这里,我们看到.所有主设备号13的字符设备的操作最终都会转入到input_fops中.在前面分析的/dev/input/event0~/dev/input/event4的主设备号为13.操作也不例外的落在了input_fops中.
Input_fops定义如下:
static const struct file_operations input_fops = {
 .owner = THIS_MODULE,
 .open = input_open_file,
};
打开文件所对应的操作函数为input_open_file.代码如下示:
static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)
{
 struct input_handler *handler = input_table[iminor(inode) >> 5];
 const struct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;
 int err;

 
 if (!handler || !(new_fops = fops_get(handler->fops)))
 return -ENODEV;

iminor(inode) 为打开文件所对应的次设备号.input_table是一个struct input_handler全局数组.在这里.它先设备结点的次设备号右移5位做为索引值到input_table中取对应项.从这里我们也可以看到.一 个handle代表1<<5个设备节点(因为在input_table中取值是以次备号右移5位为索引的.即低5位相同的次备号对应的是同一 个索引).在这里,终于看到了input_talbe大显身手的地方了.input_talbe[ ]中取值和input_talbe[ ]的赋值,这两个过程是相对应的.

在input_table中找到对应的handler之后,就会检验这个handle是否存,是否带有fops文件操作集.如果没有.则返回一个设备不存在的错误.
 
 if (!new_fops->open) {
 fops_put(new_fops);
 return -ENODEV;
 }
 old_fops = file->f_op;
 file->f_op = new_fops;

 err = new_fops->open(inode, file);

 if (err) {
 fops_put(file->f_op);
 file->f_op = fops_get(old_fops);
 }
 fops_put(old_fops);
 return err;
}
然后将handler中的fops替换掉当前的fops.如果新的fops中有open()函数,则调用它.

九:evdev的初始化
Evdev的模块初始化函数为evdev_init().代码如下:
static int __init evdev_init(void)
{
 return input_register_handler(&evdev_handler);
}
它调用了input_register_handler注册了一个handler.
注意到,在这里evdev_handler中定义的minor为EVDEV_MINOR_BASE(64).也就是说evdev_handler所表示的设备文件范围为(13,64)à(13,64+32).
从之前的分析我们知道.匹配成功的关键在于handler中的blacklist和id_talbe. Evdev_handler的id_table定义如下:
static const struct input_device_id evdev_ids[] = {
 { .driver_info = 1 }, 
 { }, 
};
它没有定义flags.也没有定义匹配属性值.这个handler是匹配所有input device的.从前面的分析我们知道.匹配成功之后会调用handler->connect函数.
在Evdev_handler中,该成员函数如下所示:

static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,
 const struct input_device_id *id)
{
 struct evdev *evdev;
 int minor;
 int error;

 for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)
 if (!evdev_table[minor])
 break;

 if (minor == EVDEV_MINORS) {
 printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devices\n");
 return -ENFILE;
 }
EVDEV_MINORS定义为32.表示evdev_handler所表示的32个设备文件.evdev_talbe是一个struct evdev类型的数组.struct evdev是模块使用的封装结构.在接下来的代码中我们可以看到这个结构的使用.
这一段代码的在evdev_talbe找到为空的那一项.minor就是数组中第一项为空的序号.

 evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
 if (!evdev)
 return -ENOMEM;

 INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);
 spin_lock_init(&evdev->client_lock);

 mutex_init(&evdev->mutex);
 init_waitqueue_head(&evdev->wait);

 snprintf(evdev->name, sizeof(evdev->name), "event%d", minor);
 evdev->exist = 1;
 evdev->minor = minor;

 evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
 evdev->handle.name = evdev->name;
 evdev->handle.handler = handler;
 evdev->handle.private = evdev;
接 下来,分配了一个evdev结构,并对这个结构进行初始化.在这里我们可以看到,这个结构封装了一个handle结构,这结构与我们之前所讨论的 handler是不相同的.注意有一个字母的差别哦.我们可以把handle看成是handler和input device的信息集合体.在这个结构里集合了匹配成功的handler和input device

 strlcpy(evdev->dev.bus_id, evdev->name, sizeof(evdev->dev.bus_id));
 evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor);
 evdev->dev.class = &input_class;
 evdev->dev.parent = &dev->dev;
 evdev->dev.release = evdev_free;
 device_initialize(&evdev->dev);
在这段代码里主要完成evdev封装的device的初始化.注意在这里,使它所属的类指向input_class.这样在/sysfs中创建的设备目录就会在/sys/class/input/下面显示.

 error = input_register_handle(&evdev->handle);
 if (error)
 goto err_free_evdev;
 error = evdev_install_chrdev(evdev);
 if (error)
 goto err_unregister_handle;

 error = device_add(&evdev->dev);
 if (error)
 goto err_cleanup_evdev;

 return 0;

err_cleanup_evdev:
 evdev_cleanup(evdev);
err_unregister_handle:
 input_unregister_handle(&evdev->handle);
err_free_evdev:
 put_device(&evdev->dev);
 return error;
}
注册handle,如果是成功的,那么调用evdev_install_chrdev将evdev_table的minor项指向evdev. 然后将evdev->device注册到sysfs.如果失败,将进行相关的错误处理.
万事俱备了,但是要接收事件,还得要等”东风”.这个”东风”就是要打开相应的handle.这个打开过程是在文件的open()中完成的.

十:evdev设备结点的open()操作
我们知道.对主设备号为INPUT_MAJOR的设备节点进行操作,会将操作集转换成handler的操作集.在evdev中,这个操作集就是evdev_fops.对应的open函数如下示:
static int evdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
 struct evdev *evdev;
 struct evdev_client *client;
 int i = iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE;
 int error;

 if (i >= EVDEV_MINORS)
 return -ENODEV;

 error = mutex_lock_interruptible(&evdev_table_mutex);
 if (error)
 return error;
 evdev = evdev_table[i];
 if (evdev)
 get_device(&evdev->dev);
 mutex_unlock(&evdev_table_mutex);

 if (!evdev)
 return -ENODEV;

 client = kzalloc(sizeof(struct evdev_client), GFP_KERNEL);
 if (!client) {
 error = -ENOMEM;
 goto err_put_evdev;
 }
 spin_lock_init(&client->buffer_lock);
 client->evdev = evdev;
 evdev_attach_client(evdev, client);

 error = evdev_open_device(evdev);
 if (error)
 goto err_free_client;

 file->private_data = client;
 return 0;

err_free_client:
 evdev_detach_client(evdev, client);
 kfree(client);
err_put_evdev:
 put_device(&evdev->dev);
 return error;
}
iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE就得到了在evdev_table[ ]中的序号.然后将数组中对应的evdev取出.递增devdev中device的引用计数.
分配并初始化一个client.并将它和evdev关联起来: client->evdev指向它所表示的evdev. 将client挂到evdev->client_list上. 将client赋为file的私有区.
对应handle的打开是在此evdev_open_device()中完成的.代码如下:
static int evdev_open_device(struct evdev *evdev)
{
 int retval;

 retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex);
 if (retval)
 return retval;

 if (!evdev->exist)
 retval = -ENODEV;
 else if (!evdev->open++) {
 retval = input_open_device(&evdev->handle);
 if (retval)
 evdev->open--;
 }

 mutex_unlock(&evdev->mutex);
 return retval;
}
如果evdev是第一次打开,就会调用input_open_device()打开evdev对应的handle.跟踪一下这个函数:
int input_open_device(struct input_handle *handle)
{
 struct input_dev *dev = handle->dev;
 int retval;

 retval = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
 if (retval)
 return retval;

 if (dev->going_away) {
 retval = -ENODEV;
 goto out;
 }

 handle->open++;

 if (!dev->users++ && dev->open)
 retval = dev->open(dev);

 if (retval) {
 dev->users--;if (!--handle->open) {
 
 synchronize_rcu();
 }
 }

out:
 mutex_unlock(&dev->mutex);
 return retval;
}
在这个函数中,我们看到.递增handle的打开计数.如果是第一次打开.则调用input device的open()函数.