linux input 子系统分析 二

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：

int input_register_device(struct input_dev *dev)
{
    static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
        //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
    struct input_handler *handler;
    const char *path;
    int error;

    __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

    /*
     * If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating
     * is handled by the driver itself and we don't do it in input.c.
     */
        // 这个内核定时器是为了重复按键而设置的
    init_timer(&dev->timer);
    if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {
        dev->timer.data = (long) dev;
        dev->timer.function = input_repeat_key;
        dev->rep[REP_DELAY] = 250;
        dev->rep[REP_PERIOD] = 33;
        //如果没有定义有关重复按键的相关值，就用内核默认的
    }

    if (!dev->getkeycode)
        dev->getkeycode = input_default_getkeycode;
    if (!dev->setkeycode)
        dev->setkeycode = input_default_setkeycode;
        //以上设置的默认函数由input核心提供
    dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",
             (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);
        //设置input_dev中device的名字，这个名字会在/class/input中出现
    error = device_add(&dev->dev);
        //将device加入到linux设备模型中去
    if (error)
        return error;

    path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
    printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n",
        dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");
    kfree(path);
        //这个得到路径名称，并打印出来
    error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
    if (error) {
        device_del(&dev->dev);
        return error;
    }

    list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);
        // 将新分配的input设备连接到input_dev_list链表上
    list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
        input_attach_handler(dev, handler);
        //遍历input_handler_list链表，配对 input_dev 和 input_handler
        //input_attach_handler 这个函数是配对的关键，下面将详细分析
    input_wakeup_procfs_readers();
        // 和proc文件系统有关，暂时不考虑
    mutex_unlock(&input_mutex);

    return 0;
   }

   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：

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

    if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev))
        return -ENODEV;
        //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
    id = input_match_device(handler->id_table, dev);
        //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
    if (!id)
        return -ENODEV;

    error = handler->connect(handler, dev, id);
        //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
    if (error && error != -ENODEV)
        printk(KERN_ERR
            "input: failed to attach handler %s to device %s, "
            "error: %d\n",
            handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);
        //出错处理
    return error;
 }

    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：

static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,
                            struct input_dev *dev)
{
    int i;
        //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
    for (; id->flags || id->driver_info; id++) {
        if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)
            if (id->bustype != dev->id.bustype)
                continue;
                ......
                //针对handler->id->flag，比较不同的类型
                //如果比较成功进入下面的宏，否则进入下一个id
                MATCH_BIT(evbit,  EV_MAX);
            ......
        MATCH_BIT(swbit,  SW_MAX);


        return id;
    }
 }

    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。

#define MATCH_BIT(bit, max) \
for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) \
    if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) \
        break; \
if (i != BITS_TO_LONGS(max)) \
    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

static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,
             const struct input_device_id *id)
{
        //此函数传入三个参数，分别是：handler，dev,id
    struct evdev *evdev;
    int minor;
    int error;


    for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)
        if (!evdev_table[minor])
            break;
        //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
    if (minor == EVDEV_MINORS) {
        printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devices\n");
        return -ENFILE;
    }
        //这个说明32个位置全都被占用了，连接失败
    evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
        //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
    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);
        //初始化结构体的一些成员
    dev_set_name(&evdev->dev, "event%d", minor);
        //这个是设置evdev中device的名字，他将出现在/class/input中。
        //前面也有一个device是input_dev的，名字是input（n），注意与他的不同
        //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
    evdev->exist = 1;
    evdev->minor = minor;


    evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
    evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);
    evdev->handle.handler = handler;
    evdev->handle.private = evdev;
        //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
    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
    evdev->dev.class = &input_class;
    evdev->dev.parent = &dev->dev;
        //配对生成的device，父设备是与他相关连的input_dev
    evdev->dev.release = evdev_free;
    device_initialize(&evdev->dev);


    error = input_register_handle(&evdev->handle);
        //注册handle结构体,这个函数后面详细分析
    if (error)
        goto err_free_evdev;


    error = evdev_install_chrdev(evdev);
        //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
    if (error)
        goto err_unregister_handle;


    error = device_add(&evdev->dev);
        //注册到linux设备模型中
    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;
}

    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

int input_register_handle(struct input_handle *handle)
{
    struct input_handler *handler = handle->handler;
    struct input_dev *dev = handle->dev;
    int error;


    /*
     * We take dev->mutex here to prevent race with
     * input_release_device().
     */
    error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
    if (error)
        return error;
    list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);
        //将handle的d_node，链接到其相关的input_dev的h_list链表中
    mutex_unlock(&dev->mutex);


    list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list);
        //将handle的h_node，链接到其相关的input_handler的h_list链表中
    if (handler->start)
        handler->start(handle);


    return 0;
}

    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

int input_register_handler(struct input_handler *handler)
 {
    struct input_dev *dev;
    int retval;


    retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
    if (retval)
        return retval;


    INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);


    if (handler->fops != NULL) {
        if (input_table[handler->minor >> 5]) {
            retval = -EBUSY;
            goto out;
        }
        input_table[handler->minor >> 5] = handler;
    }
        //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
        //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
        //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
    list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);
        //连接到input_handler_list链表中
    list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
        input_attach_handler(dev, handler);
        //又是配对，不过这次遍历input_dev，和注册input_dev过程一样的
    input_wakeup_procfs_readers();


 out:
    mutex_unlock(&input_mutex);
    return retval;
}

    这个函数其实和input_register_device大同小异，都是注册，都要配对。