Linux INPUT 子系统实验
按键、鼠标、键盘、触摸屏等都属于输入(input)设备,Linux 内核为此专门做了一个叫做input 子系统的框架来处理输入事件。输入设备本质上还是字符设备,只是在此基础上套上了 input 框 架,用户只需要负责上报输入事件,比如按键值、坐标等信息,input 核心层负责处理这些事件。 本章我们就来学习一下 Linux 内核中的 input 子系统。
1 input 子系统
1.1 input 子系统简介
input 就是输入的意思,因此 input 子系统就是管理输入的子系统,和 pinctrl、gpio 子系统
一样,都是 Linux 内核针对某一类设备而创建的框架。比如按键输入、键盘、鼠标、触摸屏等
等这些都属于输入设备,不同的输入设备所代表的含义不同,按键和键盘就是代表按键信息,
鼠标和触摸屏代表坐标信息,因此在应用层的处理就不同,对于驱动编写者而言不需要去关心
应用层的事情,我们只需要按照要求上报这些输入事件即可。为此 input 子系统分为 input 驱动
层、input 核心层、input 事件处理层,最终给用户空间提供可访问的设备节点,input 子系统框
架如图

左边就是最底层的具体设备,比如按键、USB 键盘/鼠标等,中间部分属于 Linux 内核空间,分为驱动层、核心层和事件层,最右边的就是用户空间,所有的输入设备以文 件的形式供用户应用程序使用。可以看出 input 子系统用到了我们前面讲解的驱动分层模型,我 们编写驱动程序的时候只需要关注中间的驱动层、核心层和事件层,这三个层的分工如下:
驱动层:输入设备的具体驱动程序,比如按键驱动程序,向内核层报告输入内容。
核心层:承上启下,为驱动层提供输入设备注册和操作接口。通知事件层对输入事件进行处理。
事件层:主要和用户空间进行交互。
1.2 input 驱动编写流程
input 核心层会向 Linux 内核注册一个字符设备,大家找到 drivers/input/input.c 这个文件,
input.c 就是 input 输入子系统的核心层,此文件里面有如下所示代码:
1767 struct class input_class = {
1768 .name = "input",
1769 .devnode = input_devnode,
1770 };
......
2414 static int __init input_init(void)
2415 {
2416 int err;
2417
2418 err = class_register(&input_class);
2419 if (err) {
2420 pr_err("unable to register input_dev class\n");
2421 return err;
2422 }
2423
2424 err = input_proc_init();
2425 if (err)
2426 goto fail1;
2427
2428 err = register_chrdev_region(MKDEV(INPUT_MAJOR, 0),
2429 INPUT_MAX_CHAR_DEVICES, "input");
2430 if (err) {
2431 pr_err("unable to register char major %d", INPUT_MAJOR);
2432 goto fail2;
2433 }
2434
2435 return 0;
2436
2437 fail2: input_proc_exit();
2438 fail1: class_unregister(&input_class);
2439 return err;
2440 }
第 2418 行,注册一个 input 类,这样系统启动以后就会在/sys/class 目录下有一个 input 子
目录,如图

第 2428~2429 行,注册一个字符设备,主设备号为 INPUT_MAJOR,INPUT_MAJOR 定义
在 include/uapi/linux/major.h 文件中,定义如下:
#define INPUT_MAJOR 13
因此,input 子系统的所有设备主设备号都为 13,我们在使用 input 子系统处理输入设备的时候就不需要去注册字符设备了,我们只需要向系统注册一个 input_device 即可。
1、注册 input_dev
在使用 input 子系统的时候我们只需要注册一个 input 设备即可,input_dev 结构体表示 input
设备,此结构体定义在 include/linux/input.h 文件中,定义如下(有省略):
121 struct input_dev {
122 const char *name;
123 const char *phys;
124 const char *uniq;
125 struct input_id id;
126
127 unsigned long propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)];
128
129 unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; /* 事件类型的位图 */
130 unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; /* 按键值的位图 */
131 unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; /* 相对坐标的位图 */
132 unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; /* 绝对坐标的位图 */
133 unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)]; /* 杂项事件的位图 */
134 unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; /*LED 相关的位图 */
135 unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];/* sound 有关的位图 */
136 unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)]; /* 压力反馈的位图 */
137 unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; /*开关状态的位图 */
......
189 bool devres_managed;
190 }; 第 129 行,evbit 表示输入事件类型,可选的事件类型定义在 include/uapi/linux/input.h 文件
中,事件类型如下:
#define EV_SYN 0x00 /* 同步事件 */
#define EV_KEY 0x01 /* 按键事件 */
#define EV_REL 0x02 /* 相对坐标事件 */
#define EV_ABS 0x03 /* 绝对坐标事件 */
#define EV_MSC 0x04 /* 杂项(其他)事件 */
#define EV_SW 0x05 /* 开关事件 */
#define EV_LED 0x11 /* LED */
#define EV_SND 0x12 /* sound(声音) */
#define EV_REP 0x14 /* 重复事件 */
#define EV_FF 0x15 /* 压力事件 */
#define EV_PWR 0x16 /* 电源事件 */
#define EV_FF_STATUS 0x17 /* 压力状态事件 */ 比如本章我们要使用到按键,那么就需要注册 EV_KEY 事件,如果要使用连按功能的话
还需要注册 EV_REP 事件。
第 129 行~137 行的 evbit、keybit、relbit 等等都是存放不同 事件对应的值。比如我们本章要使用按键事件,因此要用到 keybit,keybit 就是按键事件使用的 位图,Linux 内核定义了很多按键值,这些按键值定义在 include/uapi/linux/input.h 文件中,按键 值如下:
215 #define KEY_RESERVED 0
216 #define KEY_ESC 1
217 #define KEY_1 2
218 #define KEY_2 3
219 #define KEY_3 4
220 #define KEY_4 5
221 #define KEY_5 6
222 #define KEY_6 7
223 #define KEY_7 8
224 #define KEY_8 9
225 #define KEY_9 10
226 #define KEY_0 11
......
794 #define BTN_TRIGGER_HAPPY39 0x2e6
795 #define BTN_TRIGGER_HAPPY40 0x2e7 我们可以将开发板上的按键值设置为以上中的任意一个,比如我们本章实验会将 I.MX6U-ALPHA 开发板上的 KEY 按键值设置为 KEY_0。
在编写 input 设备驱动的时候我们需要先申请一个 input_dev 结构体变量,使用 input_allocate_device 函数来申请一个 input_dev,此函数原型如下所示:
struct input_dev *input_allocate_device(void) 如果要注销的 input 设备的话需要使用 input_free_device 函数来释放掉前面申请到的
input_dev,input_free_device 函数原型如下:
void input_free_device(struct input_dev *dev) 申请好一个 input_dev 以后就需要初始化这个 input_dev,需要初始化的内容主要为事件类
型(evbit)和事件值(keybit)这两种。input_dev 初始化完成以后就需要向 Linux 内核注册 input_dev
了,需要用到 input_register_device 函数,此函数原型如下:
int input_register_device(struct input_dev *dev) 同样的,注销 input 驱动的时候也需要使用 input_unregister_device 函数来注销掉前面注册
的 input_dev,input_unregister_device 函数原型如下:
void input_unregister_device(struct input_dev *dev) 综上所述,input_dev 注册过程如下:
①、使用 input_allocate_device 函数申请一个 input_dev。
②、初始化 input_dev 的事件类型以及事件值。
③、使用 input_register_device 函数向 Linux 系统注册前面初始化好的 input_dev。
④、卸载input驱动的时候需要先使用input_unregister_device函数注销掉注册的input_dev,
然后使用 input_free_device 函数释放掉前面申请的 input_dev。input_dev 注册过程示例代码如下
所示:
1 struct input_dev *inputdev; /* input 结构体变量 */
2
3 /* 驱动入口函数 */
4 static int __init xxx_init(void)
5 {
6 ......
7 inputdev = input_allocate_device(); /* 申请 input_dev */
8 inputdev->name = "test_inputdev"; /* 设置 input_dev 名字 */
9
10 /*********第一种设置事件和事件值的方法***********/
11 __set_bit(EV_KEY, inputdev->evbit); /* 设置产生按键事件 */
12 __set_bit(EV_REP, inputdev->evbit); /* 重复事件 */
13 __set_bit(KEY_0, inputdev->keybit); /*设置产生哪些按键值 */
14 /************************************************/
15
16 /*********第二种设置事件和事件值的方法***********/
17 keyinputdev.inputdev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) |
18 BIT_MASK(EV_REP);
19 keyinputdev.inputdev->keybit[BIT_WORD(KEY_0)] |=
20 BIT_MASK(KEY_0);
21 /************************************************/
22
23 /*********第三种设置事件和事件值的方法***********/
24 keyinputdev.inputdev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) |
25 BIT_MASK(EV_REP);
26 input_set_capability(keyinputdev.inputdev, EV_KEY, KEY_0);
27 /************************************************/
28
29 /* 注册 input_dev */
30 input_register_device(inputdev);
31 ......
32 return 0;
33 }
34
35 /* 驱动出口函数 */
36 static void __exit xxx_exit(void)
37 {
38 input_unregister_device(inputdev); /* 注销 input_dev */
39 input_free_device(inputdev); /* 删除 input_dev */
40 }
第 1 行,定义一个 input_dev 结构体指针变量。
第 4~30 行,驱动入口函数,在此函数中完成 input_dev 的申请、设置、注册等工作。第 7
行调用 input_allocate_device 函数申请一个 input_dev。第 10~23 行都是设置 input 设备事件和按
键值,这里用了三种方法来设置事件和按键值。第 27 行调用 input_register_device 函数向 Linux
内核注册 inputdev。
第 33~37 行,驱动出口函数,第 35 行调用 input_unregister_device 函数注销前面注册的
input_dev,第 36 行调用 input_free_device 函数删除前面申请的 input_dev。
2、上报输入事件
当我们向 Linux 内核注册好 input_dev 以后还不能高枕无忧的使用 input 设备,input 设备都
是具有输入功能的,但是具体是什么样的输入值 Linux 内核是不知道的,我们需要获取到具体
的输入值,或者说是输入事件,然后将输入事件上报给 Linux 内核。比如按键,我们需要在按
键中断处理函数,或者消抖定时器中断函数中将按键值上报给 Linux 内核,这样 Linux 内核才
能获取到正确的输入值。不同的事件,其上报事件的 API 函数不同,我们依次来看一下一些常
用的事件上报 API 函数。
首先是 input_event 函数,此函数用于上报指定的事件以及对应的值,函数原型如下:
void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)函数参数和返回值含义如下:
dev:需要上报的 input_dev。
type: 上报的事件类型,比如 EV_KEY。
code:事件码,也就是我们注册的按键值,比如 KEY_0、KEY_1 等等。
value:事件值,比如 1 表示按键按下,0 表示按键松开。
返回值:无。
input_event 函数可以上报所有的事件类型和事件值,Linux 内核也提供了其他的针对具体
事件的上报函数,这些函数其实都用到了 input_event 函数。比如上报按键所使用的
input_report_key 函数,此函数内容如下:
static inline void input_report_key(struct input_dev *dev,
unsigned int code, int value)
{input_event(dev, EV_KEY, code, !!value);
} input_report_key 函数的本质就是 input_event 函数,如果要上报按键事件的话还是建议大家使用 input_report_key 函数。
同样的还有一些其他的事件上报函数,这些函数如下所示:
void input_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
void input_report_ff_status(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
void input_report_switch(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
void input_mt_sync(struct input_dev *dev) 当我们上报事件以后还需要使用 input_sync 函数来告诉 Linux 内核 input 子系统上报结束,
input_sync 函数本质是上报一个同步事件,此函数原型如下所示:
void input_sync(struct input_dev *dev) 综上所述,按键的上报事件的参考代码如下所示:
1 /* 用于按键消抖的定时器服务函数 */
2 void timer_function(unsigned long arg)
3 {
4 unsigned char value;
5
6 value = gpio_get_value(keydesc->gpio); /* 读取 IO 值 */
7 if(value == 0){ /* 按下按键 */
8 /* 上报按键值 */
9 input_report_key(inputdev, KEY_0, 1); /* 最后一个参数 1,按下 */
10 input_sync(inputdev); /* 同步事件 */
11 } else { /* 按键松开 */
12 input_report_key(inputdev, KEY_0, 0); /* 最后一个参数 0,松开 */
13 input_sync(inputdev); /* 同步事件 */
14 }
15 }
第 6 行,获取按键值,判断按键是否按下。
第 9~10 行,如果按键值为 0 那么表示按键被按下了,如果按键按下的话就要使用
input_report_key 函数向 Linux 系统上报按键值,比如向 Linux 系统通知 KEY_0 这个按键按下
了。
第 12~13 行,如果按键值为 1 的话就表示按键没有按下,是松开的。向 Linux 系统通知
KEY_0 这个按键没有按下或松开了。
1.3 input_event 结构体
Linux 内核使用 input_event 这个结构体来表示所有的输入事件,input_envent 结构体定义在
include/uapi/linux/input.h 文件中,结构体内容如下:
24 struct input_event {
25 struct timeval time;
26 __u16 type;
27 __u16 code;
28 __s32 value;
29 };
我们依次来看一下 input_event 结构体中的各个成员变量:
time:时间,也就是此事件发生的时间,为 timeval 结构体类型,timeval 结构体定义如下:
1 typedef long __kernel_long_t;
2 typedef __kernel_long_t __kernel_time_t;
3 typedef __kernel_long_t __kernel_suseconds_t;
4
5 struct timeval {
6 __kernel_time_t tv_sec; /* 秒 */
7 __kernel_suseconds_t tv_usec; /* 微秒 */
8 };
tv_sec 和 tv_usec 这两个成员变量都为 long 类型,也就是 32 位,这个一定要记住,后面我们分析 event 事件上报数据的时候要用到。
type:事件类型,比如 EV_KEY,表示此次事件为按键事件,此成员变量为 16 位。
code:事件码,比如在 EV_KEY 事件中 code 就表示具体的按键码,如:KEY_0、KEY_1
等等这些按键。此成员变量为 16 位。
value:值,比如 EV_KEY 事件中 value 就是按键值,表示按键有没有被按下,如果为 1 的
话说明按键按下,如果为 0 的话说明按键没有被按下或者按键松开了。
input_envent 这个结构体非常重要,因为所有的输入设备最终都是按照 input_event 结构体
呈现给用户的,用户应用程序可以通过 input_event 来获取到具体的输入事件或相关的值,比如
按键值等。关于 input 子系统就讲解到这里,接下来我们就以开发板上的 KEY0 按键为例,讲
解一下如何编写 input 驱动。
2.原理图
参考之前即可。
3.程序编写
3.1设备树修改
参考之前即可。
3.2按键 input 驱动程序编写
新建名为“20_input”的文件夹,然后在 20_input 文件夹里面创建 vscode 工程,工作区命
名为“keyinput”。工程创建好以后新建 keyinput.c 文件,在 keyinput.c 里面输入如下内容:
1 #include <linux/types.h>
2 #include <linux/kernel.h>
3 #include <linux/delay.h>
4 #include <linux/ide.h>
5 #include <linux/init.h>
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/errno.h>
8 #include <linux/gpio.h>
9 #include <linux/cdev.h>
10 #include <linux/device.h>
11 #include <linux/of.h>
12 #include <linux/of_address.h>
13 #include <linux/of_gpio.h>
14 #include <linux/input.h>
15 #include <linux/semaphore.h>
16 #include <linux/timer.h>
17 #include <linux/of_irq.h>
18 #include <linux/irq.h>
19 #include <asm/mach/map.h>
20 #include <asm/uaccess.h>
21 #include <asm/io.h>
22 /***************************************************************
23 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
24 文件名 : keyinput.c
25 作者 : 左忠凯
26 版本 : V1.0
27 描述 : Linux 按键 input 子系统实验
28 其他 : 无
29 论坛 : www.openedv.com
30 日志 : 初版 V1.0 2019/8/21 左忠凯创建
31 ***************************************************************/
32 #define KEYINPUT_CNT 1 /* 设备号个数 */
33 #define KEYINPUT_NAME "keyinput" /* 名字 */
34 #define KEY0VALUE 0X01 /* KEY0 按键值 */
35 #define INVAKEY 0XFF /* 无效的按键值 */
36 #define KEY_NUM 1 /* 按键数量 */
37
38 /* 中断 IO 描述结构体 */
39 struct irq_keydesc {
40 int gpio; /* gpio */
41 int irqnum; /* 中断号 */
42 unsigned char value; /* 按键对应的键值 */
43 char name[10]; /* 名字 */
44 irqreturn_t (*handler)(int, void *); /* 中断服务函数 */
45 };
46
47 /* keyinput 设备结构体 */
48 struct keyinput_dev {
49 dev_t devid; /* 设备号 */
50 struct cdev cdev; /* cdev */
51 struct class *class; /* 类 */
52 struct device *device; /* 设备 */
53 struct device_node *nd; /* 设备节点 */
54 struct timer_list timer; /* 定义一个定时器 */
55 struct irq_keydesc irqkeydesc[KEY_NUM]; /* 按键描述数组 */
56 unsigned char curkeynum; /* 当前的按键号 */
57 struct input_dev *inputdev; /* input 结构体 */
58 };
59
60 struct keyinput_dev keyinputdev; /* key input 设备 */
61
62 /* @description : 中断服务函数,开启定时器,延时 10ms,
63 * 定时器用于按键消抖。
64 * @param - irq : 中断号
65 * @param - dev_id : 设备结构。
66 * @return : 中断执行结果
67 */
68 static irqreturn_t key0_handler(int irq, void *dev_id)
69 {
70 struct keyinput_dev *dev = (struct keyinput_dev *)dev_id;
71
72 dev->curkeynum = 0;
73 dev->timer.data = (volatile long)dev_id;
74 mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(10));
75 return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
76 }
77
78 /* @description : 定时器服务函数,用于按键消抖,定时器到了以后
79 * 再次读取按键值,如果按键还是处于按下状态就表示按键有效。
80 * @param - arg : 设备结构变量
81 * @return : 无
82 */
83 void timer_function(unsigned long arg)
84 {
85 unsigned char value;
86 unsigned char num;
87 struct irq_keydesc *keydesc;
88 struct keyinput_dev *dev = (struct keyinput_dev *)arg;
89
90 num = dev->curkeynum;
91 keydesc = &dev->irqkeydesc[num];
92 value = gpio_get_value(keydesc->gpio); /* 读取 IO 值 */
93 if(value == 0){ /* 按下按键 */
94 /* 上报按键值 */
95 //input_event(dev->inputdev, EV_KEY, keydesc->value, 1);
96 input_report_key(dev->inputdev, keydesc->value, 1);/*1,按下*/
97 input_sync(dev->inputdev);
98 } else { /* 按键松开 */
99 //input_event(dev->inputdev, EV_KEY, keydesc->value, 0);
100 input_report_key(dev->inputdev, keydesc->value, 0);
101 input_sync(dev->inputdev);
102 }
103 }
104
105 /*
106 * @description : 按键 IO 初始化
107 * @param : 无
108 * @return : 无
109 */
110 static int keyio_init(void)
111 {
112 unsigned char i = 0;
113 char name[10];
114 int ret = 0;
115
116 keyinputdev.nd = of_find_node_by_path("/key");
117 if (keyinputdev.nd == NULL) {
118 printk("key node not find!\r\n");
119 return -EINVAL;
120 }
121
122 /* 提取 GPIO */
123 for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
124 keyinputdev.irqkeydesc[i].gpio = of_get_named_gpio(keyinputdev.nd, "key-gpio", i);
125 if (keyinputdev.irqkeydesc[i].gpio < 0) {
126 printk("can't get key%d\r\n", i);
127 }
128 }
129
130 /* 初始化 key 所使用的 IO,并且设置成中断模式 */
131 for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
132 memset(keyinputdev.irqkeydesc[i].name, 0, sizeof(name));
133 sprintf(keyinputdev.irqkeydesc[i].name, "KEY%d", i);
134 gpio_request(keyinputdev.irqkeydesc[i].gpio, name);
135 gpio_direction_input(keyinputdev.irqkeydesc[i].gpio);
136 keyinputdev.irqkeydesc[i].irqnum = irq_of_parse_and_map(keyinputdev.nd, i);
137 }
138 /* 申请中断 */
139 keyinputdev.irqkeydesc[0].handler = key0_handler;
140 keyinputdev.irqkeydesc[0].value = KEY_0;
141
142 for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
143 ret = request_irq(keyinputdev.irqkeydesc[i].irqnum,
144 keyinputdev.irqkeydesc[i].handler,
145 IRQF_TRIGGER_FALLING | IRQF_TRIGGER_RISING,
146 keyinputdev.irqkeydesc[i].name, &keyinputdev);
147 if(ret < 0) {
148 printk("irq %d request failed!\r\n", keyinputdev.irqkeydesc[i].irqnum);
149 return -EFAULT;
150 }
151 }
152
153 /* 创建定时器 */
154 init_timer(&keyinputdev.timer);
155 keyinputdev.timer.function = timer_function;
156
157 /* 申请 input_dev */
158 keyinputdev.inputdev = input_allocate_device();
159 keyinputdev.inputdev->name = KEYINPUT_NAME;
160 #if 0
161 /* 初始化 input_dev,设置产生哪些事件 */
162 __set_bit(EV_KEY, keyinputdev.inputdev->evbit); /*按键事件 */
163 __set_bit(EV_REP, keyinputdev.inputdev->evbit); /* 重复事件 */
164
165 /* 初始化 input_dev,设置产生哪些按键 */
166 __set_bit(KEY_0, keyinputdev.inputdev->keybit);
167 #endif
168
169 #if 0
170 keyinputdev.inputdev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_REP);
171 keyinputdev.inputdev->keybit[BIT_WORD(KEY_0)] |= BIT_MASK(KEY_0);
172 #endif
173
174 keyinputdev.inputdev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_REP);
175 input_set_capability(keyinputdev.inputdev, EV_KEY, KEY_0);
176
177 /* 注册输入设备 */
178 ret = input_register_device(keyinputdev.inputdev);
179 if (ret) {
180 printk("register input device failed!\r\n");
181 return ret;
182 }
183 return 0;
184 }
185
186 /*
187 * @description : 驱动入口函数
188 * @param : 无
189 * @return : 无
190 */
191 static int __init keyinput_init(void)
192 {
193 keyio_init();
194 return 0;
195 }
196
197 /*
198 * @description : 驱动出口函数
199 * @param : 无
200 * @return : 无
201 */
202 static void __exit keyinput_exit(void)
203 {
204 unsigned int i = 0;
205 /* 删除定时器 */
206 del_timer_sync(&keyinputdev.timer);
207
208 /* 释放中断 */
209 for (i = 0; i < KEY_NUM; i++) {
210 free_irq(keyinputdev.irqkeydesc[i].irqnum, &keyinputdev);
211 }
212 /* 释放 input_dev */
213 input_unregister_device(keyinputdev.inputdev);
214 input_free_device(keyinputdev.inputdev);
215 }
215 module_init(keyinput_init);
216 module_exit(keyinput_exit);
217 MODULE_LICENSE("GPL");
218 MODULE_AUTHOR("zuozhongkai"); keyinput.c 文件内容其实就是实验“13_irq”中的 imx6uirq.c 文件中修改而来的,只是将其
中与字符设备有关的内容进行了删除,加入了 input_dev 相关的内容,我们简单来分析一下示例
代码 58.3.2.1 中的程序。
第 57 行,在设备结构体中定义一个 input_dev 指针变量。
第 93~102 行,在按键消抖定时器处理函数中上报输入事件,也就是使用 input_report_key
函数上报按键事件以及按键值,最后使用 input_sync 函数上报一个同步事件,这一步一定得做!
第 156~180 行,使用 input_allocate_device 函数申请 input_dev,然后设置相应的事件以及
事件码(也就是 KEY 模拟成那个按键,这里我们设置为 KEY_0)。最后使用 input_register_device
函数向 Linux 内核注册 input_dev。
第 211~212 行,当注销 input 设备驱动的时候使用 input_unregister_device 函数注销掉前面
注册的 input_dev,最后使用 input_free_device 函数释放掉前面申请的 input_dev。
3.3 编写测试 APP
新建 keyinputApp.c 文件,然后在里面输入如下所示内容:
1 #include "stdio.h"
2 #include "unistd.h"
3 #include "sys/types.h"
4 #include "sys/stat.h"
5 #include "sys/ioctl.h"
6 #include "fcntl.h"
7 #include "stdlib.h"
8 #include "string.h"
9 #include <poll.h>
10 #include <sys/select.h>
11 #include <sys/time.h>
12 #include <signal.h>
13 #include <fcntl.h>
14 #include <linux/input.h>
15 /***************************************************************
16 Copyright © ALIENTEK Co., Ltd. 1998-2029. All rights reserved.
17 文件名 : keyinputApp.c
18 作者 : 左忠凯
19 版本 : V1.0
20 描述 : input 子系统测试 APP。
21 其他 : 无
22 使用方法 :./keyinputApp /dev/input/event1
23 论坛 : www.openedv.com
24 日志 : 初版 V1.0 2019/8/26 左忠凯创建
25 ***************************************************************/
26
27 /* 定义一个 input_event 变量,存放输入事件信息 */
28 static struct input_event inputevent;
29
30 /*
31 * @description : main 主程序
32 * @param - argc : argv 数组元素个数
33 * @param - argv : 具体参数
34 * @return : 0 成功;其他 失败
35 */
36 int main(int argc, char *argv[])
37 {
38 int fd;
39 int err = 0;
40 char *filename;
41
42 filename = argv[1];
43
44 if(argc != 2) {
45 printf("Error Usage!\r\n");
46 return -1;
47 }
48
49 fd = open(filename, O_RDWR);
50 if (fd < 0) {
51 printf("Can't open file %s\r\n", filename);
52 return -1;
53 }
54
55 while (1) {
56 err = read(fd, &inputevent, sizeof(inputevent));
57 if (err > 0) { /* 读取数据成功 */
58 switch (inputevent.type) {
59 case EV_KEY:
60 if (inputevent.code < BTN_MISC) { /* 键盘键值 */
61 printf("key %d %s\r\n", inputevent.code,
62 inputevent.value ? "press" : "release");
63 } else {
64 printf("button %d %s\r\n", inputevent.code,
65 inputevent.value ? "press" : "release");
66 }
67 break;
68
69 /* 其他类型的事件,自行处理 */
70 case EV_REL:
71 break;
72 case EV_ABS:
73 break;
74 case EV_MSC:
75 break;
76 case EV_SW:
77 break;
78 }
79 } else {
80 printf("读取数据失败\r\n");
81 }
82 }
83 return 0;
84 }
Linux 内核会使用 input_event 结构体来表示输入事件,所以我 们要获取按键输入信息,那么必须借助于 input_event 结构体。第 28 行定义了一个 inputevent 变 量,此变量为 input_event 结构体类型。
第 56 行,当我们向 Linux 内核成功注册 input_dev 设备以后,会在/dev/input 目录下生成一
个名为“eventX(X=0….n)”的文件,这个/dev/input/eventX 就是对应的 input 设备文件。我们读
取这个文件就可以获取到输入事件信息,比如按键值什么的。使用read函数读取输入设备文件,
也就是/dev/input/eventX,读取到的数据按照 input_event 结构体组织起来。获取到输入事件以后
(input_event 结构体类型)使用 switch case 语句来判断事件类型,本章实验我们设置的事件类型
为 EV_KEY,因此只需要处理 EV_KEY 事件即可。比如获取按键编号(KEY_0 的编号为 11)、
获取按键状态,按下还是松开的?
4 运行测试
4.1 编译驱动程序和测试 APP
4.2 运行测试
将上一小节编译出来 keyinput.ko 和 keyinputApp 这两个文件拷贝到 rootfs/lib/modules/4.1.15
目录中,重启开发板,进入到目录 lib/modules/4.1.15 中。在加载 keyinput.ko 驱动模块之前,先
看一下/dev/input 目录下都有哪些文件,结果如图

当前/dev/input 目录只有 event0 和 mice 这两个文件。接下来输入 如下命令加载 keyinput.ko 这个驱动模块。
depmod //第一次加载驱动的时候需要运行此命令
modprobe keyinput.ko //加载驱动模块 当驱动模块加载成功以后再来看一下/dev/input 目录下有哪些文件,结果如图

多了一个 event1 文件,因此/dev/input/event1 就是我们注册的驱动 所对应的设备文件。keyinputApp 就是通过读取/dev/input/event1 这个文件来获取输入事件信息 的,输入如下测试命令:
./keyinputApp /dev/input/event1 然后按下开发板上的 KEY 按键,结果如图

可以看出,当我们按下或者释放开发板上的按键以后都会在终端上输出相应 的内容,提示我们哪个按键按下或释放了,在 Linux 内核中 KEY_0 为 11。
另外,我们也可以不用 keyinputApp 来测试驱动,可以直接使用 hexdump 命令来查看
/dev/input/event1 文件内容,输入如下命令:
hexdump /dev/input/event1 然后按下按键,终端输出如图

图就是 input_event 类型的原始事件数据值,采用十六进制表示,这些原始数据的含义如下:

type 为事件类型,查看示例代码可知,EV_KEY 事件值为 1,EV_SYN 事件值为 0。因此第 1 行表示 EV_KEY 事件,第 2 行表示 EV_SYN 事件。code 为事件编码,也就是按键 号,查看示例代码 58.1.2.4 可以,KEY_0 这个按键编号为 11,对应的十六进制为 0xb,因此第 1 行表示 KEY_0 这个按键事件,最后的 value 就是按键值,为 1 表示按下,为 0 的话表示松开。
综上所述,示例代码中的原始事件值含义如下:
第 1 行,按键(KEY_0)按下事件。
第 2 行,EV_SYN 同步事件,因为每次上报按键事件以后都要同步的上报一个 EV_SYN 事
件。
第 3 行,按键(KEY_0)松开事件。
第 4 行,EV_SYN 同步事件,和第 2 行一样。
