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2012-10-19 11:24:46

linux input子系统分析--主要函数

 一. 各种注册函数

    因为分析一所讲的每种数据结构都代表一类对象,所以每种数据结构都会对应一个注册函数,他们都定义在子系统核心的input.c文件中。主要有三个注册函数
     input_register_device    向内核注册一个input设备
     input_register_handle    向内核注册一个handle结构
     input_register_handler   注册一个事件处理器
  1. input_register_device 注册一个input输入设备,这个注册函数在三个注册函数中是驱动程序唯一调用的。下面分析这个函数:

  1. int input_register_device(struct input_dev *dev)  
  2. {  
  3.     static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);    
  4.         //这个原子变量,代表总共注册的input设备,每注册一个加1,因为是静态变量,所以每次调用都不会清零的  
  5.     struct input_handler *handler;  
  6.     const char *path;  
  7.     int error;  
  8.   
  9.     __set_bit(EV_SYN, dev->evbit);  //EN_SYN 这个是设备都要支持的事件类型,所以要设置  
  10.   
  11.     /* 
  12.      * If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating 
  13.      * is handled by the driver itself and we don't do it in input.c. 
  14.      */  
  15.         // 这个内核定时器是为了重复按键而设置的  
  16.     init_timer(&dev->timer);  
  17.     if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {  
  18.         dev->timer.data = (long) dev;  
  19.         dev->timer.function = input_repeat_key;  
  20.         dev->rep[REP_DELAY] = 250;  
  21.         dev->rep[REP_PERIOD] = 33;  
  22.         //如果没有定义有关重复按键的相关值,就用内核默认的  
  23.     }  
  24.   
  25.     if (!dev->getkeycode)  
  26.         dev->getkeycode = input_default_getkeycode;  
  27.     if (!dev->setkeycode)  
  28.         dev->setkeycode = input_default_setkeycode;  
  29.         //以上设置的默认函数由input核心提供  
  30.     dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",  
  31.              (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);  
  32.         //设置input_dev中device的名字,这个名字会在/class/input中出现  
  33.     error = device_add(&dev->dev);  
  34.         //将device加入到linux设备模型中去  
  35.     if (error)  
  36.         return error;  
  37.   
  38.     path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);  
  39.     printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n",  
  40.         dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");  
  41.     kfree(path);  
  42.         //这个得到路径名称,并打印出来  
  43.     error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);  
  44.     if (error) {  
  45.         device_del(&dev->dev);  
  46.         return error;  
  47.     }  
  48.   
  49.     list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);  
  50.         // 将新分配的input设备连接到input_dev_list链表上  
  51.     list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)  
  52.         input_attach_handler(dev, handler);  
  53.         //遍历input_handler_list链表,配对 input_dev 和 input_handler  
  54.         //input_attach_handler 这个函数是配对的关键,下面将详细分析  
  55.     input_wakeup_procfs_readers();  
  56.         // 和proc文件系统有关,暂时不考虑  
  57.     mutex_unlock(&input_mutex);  
  58.   
  59.     return 0;  
  60.    }  
   input_register_device完成的主要功能就是:初始化一些默认的值,将自己的device结构添加到linux设备模型当中,将input_dev添加到input_dev_list链表中,然后寻找合适的handler与input_handler配对,配对的核心函数是input_attach_handler。下面分析input_attach_handler函数:
  1. static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)  
  2. {  
  3.     const struct input_device_id *id;  
  4.     int error;  
  5.   
  6.     if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev))  
  7.         return -ENODEV;  
  8.         //blacklist是handler因该忽略的input设备类型,如果应该忽略的input设备也配对上了,那就出错了  
  9.     id = input_match_device(handler->id_table, dev);  
  10.         //这个是主要的配对函数,主要比较id中的各项,下面详细分析  
  11.     if (!id)  
  12.         return -ENODEV;  
  13.   
  14.     error = handler->connect(handler, dev, id);  
  15.         //配对成功调用handler的connect函数,这个函数在事件处理器中定义,主要生成一个input_handle结构,并初始化,还生成一个事件处理器相关的设备结构,后面详细分析  
  16.     if (error && error != -ENODEV)  
  17.         printk(KERN_ERR  
  18.             "input: failed to attach handler %s to device %s, "  
  19.             "error: %d\n",  
  20.             handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);  
  21.         //出错处理  
  22.     return error;  
  23.  }  
    input_attach_handler的主要功能就是调用了两个函数,一个input_match_device进行配对,一个connect处理配对成功后续工作。
   下面分析input_match_device函数:
  1. static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,  
  2.                             struct input_dev *dev)  
  3. {  
  4.     int i;  
  5.         //函数传入的参数是所要配对handler的id_table,下面遍历这个id_table寻找合适的id进行配对  
  6.     for (; id->flags || id->driver_info; id++) {  
  7.         if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)  
  8.             if (id->bustype != dev->id.bustype)  
  9.                 continue;  
  10.                 ......  
  11.                 //针对handler->id->flag,比较不同的类型  
  12.                 //如果比较成功进入下面的宏,否则进入下一个id  
  13.                 MATCH_BIT(evbit,  EV_MAX);  
  14.             ......    
  15.         MATCH_BIT(swbit,  SW_MAX);  
  16.   
  17.   
  18.         return id;  
  19.     }  
  20.  }  
    此函数主要是比较input_dev中的id和handler支持的id,这个存放在handler的id_table中。首先看id->driver_info有没有设置,如果设置了说明它匹配所有的id,evdev就是这个样的handler
    然后依据id->flag来比较内容,如果都比较成功进入MATCH_BIT,这个宏是用来按位进行比较的,功能是比较所支持事件的类型,只有所有的位都匹配才成功返回,否则进行下一个id的比较。
  1. #define MATCH_BIT(bit, max) \  
  2. for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) \  
  3.     if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) \  
  4.         break; \  
  5. if (i != BITS_TO_LONGS(max)) \  
  6.     continue;  
    这个宏对于每种事件类型,以及每种事件类型支持的编码所有的位都比较一次,看handler的id是否支持,如果有一个不支持就不会比较成功,进入下一个id进行比较。
    对于connect函数,每种事件处理器的实现都有差异,但原理都相同,因为触摸屏用的事件处理器为evdev,下面分析evdev的connect函数evdev_connect
  1. static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,  
  2.              const struct input_device_id *id)  
  3. {  
  4.         //此函数传入三个参数,分别是:handler,dev,id  
  5.     struct evdev *evdev;  
  6.     int minor;  
  7.     int error;  
  8.   
  9.   
  10.     for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)  
  11.         if (!evdev_table[minor])  
  12.             break;  
  13.         //EVDEV_MINORS为32,说明evdev这个handler可以同时有32个输入设备和他配对,evdev_table中以minor(非次设备号,但是有一个换算关系)存放evdev结构体,后面要详细分析这个结构体  
  14.     if (minor == EVDEV_MINORS) {  
  15.         printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devices\n");  
  16.         return -ENFILE;  
  17.     }  
  18.         //这个说明32个位置全都被占用了,连接失败  
  19.     evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);  
  20.         //分配一个evdev结构体,这个结构体是evdev事件处理器特有的,后面会详细分析  
  21.     if (!evdev)  
  22.         return -ENOMEM;  
  23.   
  24.   
  25.     INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);  
  26.     spin_lock_init(&evdev->client_lock);  
  27.     mutex_init(&evdev->mutex);  
  28.     init_waitqueue_head(&evdev->wait);  
  29.         //初始化结构体的一些成员  
  30.     dev_set_name(&evdev->dev, "event%d", minor);  
  31.         //这个是设置evdev中device的名字,他将出现在/class/input中。  
  32.         //前面也有一个device是input_dev的,名字是input(n),注意与他的不同  
  33.         //这个结构是配对后的虚拟设备结构,没有对应的硬件,但是通过它可以找到相关的硬件  
  34.     evdev->exist = 1;  
  35.     evdev->minor = minor;  
  36.   
  37.   
  38.     evdev->handle.dev = input_get_device(dev);  
  39.     evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);  
  40.     evdev->handle.handler = handler;  
  41.     evdev->handle.private = evdev;  
  42.         //因为evdev中包含handle了,所以初始化它就可以了,这样就连接了input_handler与input_dev  
  43.     evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor); //注意:这个minor不是真正的次设备号,还要加上EVDEV_MINOR_BASE  
  44.     evdev->dev.class = &input_class;  
  45.     evdev->dev.parent = &dev->dev;  
  46.         //配对生成的device,父设备是与他相关连的input_dev  
  47.     evdev->dev.release = evdev_free;  
  48.     device_initialize(&evdev->dev);  
  49.   
  50.   
  51.     error = input_register_handle(&evdev->handle);  
  52.         //注册handle结构体,这个函数后面详细分析  
  53.     if (error)  
  54.         goto err_free_evdev;  
  55.   
  56.   
  57.     error = evdev_install_chrdev(evdev);  
  58.         //这个函数只做了一件事,就是把evdev结构保存到evdev_table中,这个数组也minor为索引  
  59.     if (error)  
  60.         goto err_unregister_handle;  
  61.   
  62.   
  63.     error = device_add(&evdev->dev);  
  64.         //注册到linux设备模型中  
  65.     if (error)  
  66.         goto err_cleanup_evdev;  
  67.   
  68.   
  69.     return 0;  
  70.   
  71.   
  72.   err_cleanup_evdev:  
  73.     evdev_cleanup(evdev);  
  74.   err_unregister_handle:  
  75.     input_unregister_handle(&evdev->handle);  
  76.   err_free_evdev:  
  77.     put_device(&evdev->dev);  
  78.     return error;  
  79. }  
    evdev_connect函数做配对后的善后工作,分配一个evdev结构体,并初始化相关成员,evdev结构体中有input_handle结构,初始化并注册之。
 2. input_register_handle 注册一个input_handle结构体,比较简单
  1. int input_register_handle(struct input_handle *handle)  
  2. {  
  3.     struct input_handler *handler = handle->handler;  
  4.     struct input_dev *dev = handle->dev;  
  5.     int error;  
  6.   
  7.   
  8.     /* 
  9.      * We take dev->mutex here to prevent race with 
  10.      * input_release_device(). 
  11.      */  
  12.     error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);  
  13.     if (error)  
  14.         return error;  
  15.     list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);  
  16.         //将handle的d_node,链接到其相关的input_dev的h_list链表中  
  17.     mutex_unlock(&dev->mutex);  
  18.   
  19.   
  20.     list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list);  
  21.         //将handle的h_node,链接到其相关的input_handler的h_list链表中  
  22.     if (handler->start)  
  23.         handler->start(handle);  
  24.   
  25.   
  26.     return 0;  
  27. }  
    这个函数基本没做什么事,就是把一个handle结构体通过d_node链表项,分别链接到input_dev的h_list,input_handler的h_list上。以后通过这个h_list就可以遍历相关的input_handle了。
 3. input_register_handler 注册一个input_handler结构体
  1. int input_register_handler(struct input_handler *handler)  
  2.  {  
  3.     struct input_dev *dev;  
  4.     int retval;  
  5.   
  6.   
  7.     retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);  
  8.     if (retval)  
  9.         return retval;  
  10.   
  11.   
  12.     INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);  
  13.   
  14.   
  15.     if (handler->fops != NULL) {  
  16.         if (input_table[handler->minor >> 5]) {  
  17.             retval = -EBUSY;  
  18.             goto out;  
  19.         }  
  20.         input_table[handler->minor >> 5] = handler;  
  21.     }  
  22.         //input_table,每个注册的handler都会将自己保存到这里,索引值为handler->minor右移5为,也就是除以32  
  23.         //为什么会这样呢,因为每个handler都会处理最大32个input_dev,所以要以minor的32为倍数对齐,这个minor是传进来的handler的MINOR_BASE  
  24.         //每一个handler都有一个这一个MINOR_BASE,以evdev为例,EVDEV_MINOR_BASE = 64,可以看出系统总共可以注册8个handler  
  25.     list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);  
  26.         //连接到input_handler_list链表中  
  27.     list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)  
  28.         input_attach_handler(dev, handler);  
  29.         //又是配对,不过这次遍历input_dev,和注册input_dev过程一样的  
  30.     input_wakeup_procfs_readers();  
  31.   
  32.   
  33.  out:  
  34.     mutex_unlock(&input_mutex);  
  35.     return retval;  
  36. }  
    这个函数其实和input_register_device大同小异,都是注册,都要配对。
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