linux输入子系统分析2—分析总结

输入子系统：input子系统---> 使用别人做好的框架

1、输入子系统框架

/drivers/input.c “核心层 ”从入口函数开始分析

err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);     注册字符驱动程序驱动程序 INPUT_MAJOR为13，主设备号
这个函数中在input_fops的结构中只有open函数
static const struct file_operations input_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = input_open_file,
};

再具体分析open函数，即input_open_file函数
static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)
struct input_handler *handler;
handler = input_table[iminor(inode) >> 5];获取该文件的次设备号，根据这个次设备号在一个数组里面找到对应的handler
if (!handler || !(new_fops = fops_get(handler->fops)))
file->f_op = new_fops;

给我们打开的这个文件填充新的file_operations结构，这个新的file_operations结构是我们要写的。里面的函数也是我们要实现的
input.c核心层，以上部分代码都是核心层的

int input_register_handler(struct input_handler *handler); //evdev.c，tsdev.c，joydev.c，keyboard.c，mousedev.c 等文件调用了input_register_handler
int input_register_device(struct input_dev *dev); //我们写的程序里面注册
connect 和 disconnect函数

以及下面的软件层和设备层用到的 两个链表< input_dev和input_handler链表 > 都在/drivers/input.c文件里面 （input_handler_list和input_dev_list）

2、软件层：代表软件，当系统发现有设备进来的时候，它就会比较。这些handler是否支持那些设备

①input_table这个数组由谁构造的？
是由 int input_register_handler(struct input_handler *handler)构造的，

②那么input_register_handler这个函数又是被谁调用的？搜索发现比较多，选择其中一个文件来分析

是由 drivers/input/evdev.c   drivers/input/keyboard.c   drivers/input/mousedev.c 等构造的，以drivers/input/evdev.c为例子来具体分析 ：这些是对应纯软件部分
int input_register_handler(struct input_handler *handler)
list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list); 注意与下面的设备层对应
list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
input_attach_handler(dev, handler); 与下面的设备层的解释一样

drivers/input/evdev.c里面是一个事件驱动程序
他们向上注册input_register_handler函数 软件部分
static struct input_handler evdev_handler = {
.event = evdev_event,
.connect = evdev_connect,
.disconnect = evdev_disconnect,
.fops = &evdev_fops,
.minor = EVDEV_MINOR_BASE,
.name = "evdev",
.id_table = evdev_ids, //表示该handler能够支持哪一些设备，如果支持的话，就会调用connect函数与下面的设备层建立连接
};
上面的file->f_op = new_fops;将会变成file->f_op = evdev_fops;

3、设备层：代表硬件 以下的分析的文件也是/drivers/input.c

int input_register_device(struct input_dev *dev) //注册输入设备
list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list); //放入链表，
list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node) // 注意前面一行的链表和这一行的链表不是一个哟！
input_attach_handler(dev, handler); // 对于每一个input_handler都调用input_attach_handler函数，这个函数就是根据 input_handler的id_table判断能否支持这一个input_dev输入设备
input_match_device(handler->id_table, dev);
error = handler->connect(handler, dev, id); 如果匹配的话就调用input_handler（不是input_dev）里面的connect函数

4、框架总结：

上面的驱动程序体现了，设备层和软件层分离的概念。主要意思就是说，不管你是先加载的软件层（input_handler）还是设备层（input_dev）大家都会去对方的链表里面搜索有没有匹配自己的那一部分，如果匹配就将建立链接。
注册input_dev或者input_handler时，会两两比较设备层的input_dev和软件层的input_handler，根据input_handler的id_table判断，input_handler能否支持这个input_dev设备，如果支持的话就调用input_handler的connect函数建立链接。

5、怎么把input_dev和input_handler建立链接分析evdev_handler的connect函数：即evdev_connect

int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id)：该函数也在/drivers/input.c文件里面
struct evdev *evdev;
evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL); 分配一个结构体，里面包含input_handle结构，该结构在struct evdev里面，然后在设置input_handle结构
evdev->handle.dev = input_get_device(dev); 指向设备层注册的输入设备input_dev
evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);
evdev->handle.handler = handler; 指向软件层的input_handler
evdev->handle.private = evdev;
error = input_register_handle(&evdev->handle); 把前面分配设置好的input_handle结构注册进入内核

 

input_register_handle中有如下代码：
list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list); 将input_handle（不是input_handler）放入到input_dev的h_list链表 , h_list和 h_node都是struct list_head结构
list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list); 将input_handle（不是input_handler）放入到input_handler的h_ list链表， h_node和d_node都是struct list_head结构，只是区分一下而已。

 
这样的话，由于向内核注册了input_handle（不是input_handler）结构。input_dev层就可以通过自己的input_dev->h_list找到对应的input_handle（因为input_dev->h_list 和input_handle->d_node是相同的）。找到input_handle后就可以利用input_handle->h_node找到input_handler（因为input_handle->h_node和input_handler->h_list是相同的） 这样就建立起来了一个连接。
以上的前提就是input_handle（不是input_handler）结构里面有dev（struct input_dev）和handler（struct input_handler ）两个成员
小结：
1、先分配一个input_handle结构
2、设置该结构
3、注册该结构

6、怎么读按键？

app：read
--------------------------------------------
将会导致新的file_operations里面的read函数被调用：即evdev_read函数 是软件层的（input_hander）。
if (client->head == client->tail && evdev->exist &&(file->f_flags & O_NONBLOCK))
return -EAGAIN; 无数据并且是非阻塞方式读的话，就立刻返回一个重读，否则将休眠
这个函数会休眠；retval = wait_event_interruptible(evdev->wait,client->head != client->tail || !evdev->exist);

问1：那么谁来唤醒它呢？
答1：猜测，应该是设备层（input_dev）来触发。wake_up_interruptible(&evdev->wait);这个函数来唤醒

问2：wake_up_interruptible(&evdev->wait);这个函数谁调用？
答2：evdev_event(struct input_handle *handle,unsigned int type, unsigned int code, int value)这个函数来调用。这个函数就是软件层（input_handler）里面的event函数。指发生了某些事件。这个函数就是将数据存入缓冲区，然后唤醒读数据函数进程

问3：evdev_event这个函数又被谁调用呢？
答3：猜测。应该是硬件相关的代码，input_dev的硬件层调用。参考/drivers/input/keyboard/gpio_key.c
在设备的中断服务里面，确定事件是什么，然后调用相应的input_handeler的event处理函数

①、要上报事件  input_event(struct input_dev *dev,unsigned int type, unsigned int code, int value)

input_event(struct input_dev *dev,unsigned int type, unsigned int code, int value)    这个函数在2.6.32里面基本不用了
input_handle_event(dev, type, code, value);这个函数和韦东山老师的视频里面讲解的调用不一样，在设备注册函数input_register_device里面会初始化一个定时器，在定时器到来的时候，定时器处理函数里面会调用input_handle_event这个函数，进而上报事件。

eg：定时器处理函数input_repeat_key 一般情况下，中断来了后会初始化一个定时器，里面设置了一个超时处理函数。
input_repeat_key //定时器超时处理函数
input_pass_event(dev, EV_KEY, dev->repeat_key, 2); //上报事件
handle = rcu_dereference(dev->grab);
if (handle)
handle->handler->event(handle, type, code, value);
input_pass_event(dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 1) // 同步信号

②、来一个同步信号：input_pass_event(dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 1); 接上面的例子

7、应用程序怎么操作：其实就是相当于移花接木。我们人为的把别人打开的文件给替换了。

当打开一个输入设备文件的时候，会根据设备文件的次设备号找到一个数组，这个数组成员就是一个handler（input_handler），调用handler里面的open函数，并且把这个文件的file_operations更新为我们写的file_operations。这个数组就是被软件部分（input_handler）构造的。input_register_handler向上注册的，并且填充那个数组。由于这个是纯软件的，要想操作硬件就必须要和设备层联系起来。而设备层也会向上面的核心层注册自己。

既然软件层和设备层都注册了自己。必须得把它们联系起来啊。这个时候就出现了input_handle结构（该结构是input_handler的connect函数建立的）。该结构就是将它们联系起来的枢纽。

最终，read 一个文件的时候，假如应用程序被阻塞的话，那么必须要有东西来唤醒它，硬件中如果有数据产生的话，会触发一个中断，该中断会和一个设备绑定起来，这个设备就是input_dev（设备层）结构。在中断处理函数里面，会利用该设备（input_dev）找到input_handle结构，再利用 input_handle 结构找到input_handler结构的event函数。该函数就是唤醒应用程序的read操作。进而完成一次读操作。