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【分享】对输入子系统分析总结

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发表于 2012-1-23 21:25:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
这两天学习了看了韦东山的第二期视频关于输入子系统部分,做了相关记录,分享给大家
在drivers/input/input.c中:
    进入模块入口函数input_init :
    
  1.     err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);
复制代码

    而input_fops只有open和llseek函数:
    
  1.  static const struct file_operations input_fops = {
  2.     .owner = THIS_MODULE,
  3.     .open = input_open_file,
  4.     .llseek = noop_llseek,
  5.     };
复制代码
 
    那么没有read函数的话该怎么读数据呢?
    进入 input_open_file函数:
        
  1.   struct input_handler *handler;//定义一个input_handler指针
  2.         handler = input_table[iminor(inode) >> 5];//根据传入文件的次设备号从
  3.         //input_table中提取出一个input_handler
  4.         if (handler)
  5.         new_fops = fops_get(handler->fops);//从input_handler中提取出new_fops
  6.         file->f_op = new_fops;//将new_fops赋值给当前文件的file_operations
  7.         err = new_fops->open(inode, file);
复制代码
 
  经过这些操作后,当app再来调用read,write,open等函数时,最终都会调用到file->f_op 中的read,write,open等函数。    
    那么input_open_file函数中的input_table 又是从何而来的呢?
    搜索代码可知,
    在input.c的input_register_handler函数中构造了input_table:
       
  1.   if (handler->fops != NULL) {
  2.             if (input_table[handler->minor >> 5]) {
  3.                 retval = -EBUSY;
  4.                 goto out;
  5.             }
  6.             //给input_table中的 第handler->minor >> 5项赋值
  7.             input_table[handler->minor >> 5] = handler;
  8.         }
复制代码
 
    又是谁在调用input_register_handler呢?
    搜索内核可知:
    evdev.c,tsdev.c,joydev.c,keyboard.c,mousedev.c等文件调用了    input_register_handler,我们以evdev.c为例
    在drivers/input/evdev.c中:
    进入模块入口函数evdev_init:
    
  1.      return input_register_handler(&evdev_handler);
  2.     evdev_handler的定义如下:
  3.         static struct input_handler evdev_handler = {
  4.         .event        = evdev_event,
  5.         .connect    = evdev_connect,
  6.         .disconnect    = evdev_disconnect,
  7.         .fops        = &evdev_fops,//前面所用到的 new_fops指的就是这里定义的的fops
  8.         .minor        = EVDEV_MINOR_BASE,
  9.         .name        = "evdev",
  10.         .id_table    = evdev_ids,
  11.         };
复制代码
 
    这里需要插入的讲解一下输入子系统的架构!如图:

    当通过input_register_device注册一个input_dev设备或者通过    input_register_handler注册一个input_handler时,input_dev与input_handler    会进行匹配,如何匹配?
    在input_handler中有一个id_table,里面包含的就是这个input_handler能处    理的input_dev,当input_handler与input_dev匹配成功的话,则会调用    input_handler里    的connect函数。
    
    下面我们来看下input_register_device和input_register_handler分别做了什么:
  
  1.    input_register_device:
  2.         //将刚注册的input_dev放入input_dev_list链表
  3.         list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);
  4.         
  5.         /*对 input_handler_list中的每一个input_handler都调用                       
  6.         *input_attach_handler(dev, handler);这个函数,来查看是否有input_handler        *合适该input_dev
  7.         */    
  8.         list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
  9.         input_attach_handler(dev, handler);
  10.         
  11.     input_register_handler:
  12.         //将刚注册的input_handler放入input_table中
  13.         input_table[handler->minor >> 5] = handler;
  14.     
  15.         //将刚注册的input_handler放入 input_handler_list链表中
  16.         list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);

  17.         /*对 input_dev_list 中的每一个input_dev都调用                               
  18.         *input_attach_handler(dev, handler);这个函数,来查看是否有input_dev合        *适该input_handler
  19.         */
  20.         list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
  21.         input_attach_handler(dev, handler);
复制代码
 
    由此可以看出,无论是先注册input_handler还是先注册input_dev最终    都    会调用来input_attach_handler(dev, handler);来进行两两匹配。现在我们来看看    input_attach_handler是如何将input_handler和input_dev进行匹配的。
    在input_attach_handler函数中:
        /*先进行匹配,匹配的依据就是input_handler中的id_table与
        *input_dev中的id里的信息是否相同
        */
        id = input_match_device(handler, dev);
    
        /*再调用input_handler中的connect函数完成连接,具体如何连接,
        *需要分析connect函数
        */
        error = handler->connect(handler, dev, id);
    
    我们以evdev.c中的 input_handler结构中的connect函数为例,分析connect    函数做了些什么。
    在evdev_connect函数中:
  1.  
  2.         /*分配一个evdev结构体,该结构体中含一个input_handle结构
  3.         *注意:不同于input_handler结构
  4.         */
  5.         evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
  6.         
  7.         /*设置evdev结构中的input_handle
  8.         *@input_handle的dev变量指向input_dev结构
  9.         *@input_handle的handler变量指向input_handler结构
  10.         */
  11.         evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
  12.         evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);
  13.         evdev->handle.handler = handler;
  14.         evdev->handle.private = evdev;
  15.       
  16.         /*向内核注册input_handle*/
  17.         error = input_register_handle(&evdev->handle);
  18.      
复制代码
    
        下面我们来看注册input_handle做了些什么:
       
  1.       /*将input_handle添加到input_dev中的h_list链表中
  2.             *以后当input_dev需要使用对应的input_handler时就可以通过自身的            *h_list链表找到input_handle,从而找到匹配的input_handler。
  3.             */
  4.             list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);
  5.             
  6.             /*将input_handle添加到input_dev中的h_list链表中,
  7.             *以后当input_handler需要使用对应的input_dev时就可以通过自身的
  8.             *h_list链表找到input_handle,从而找到匹配的input_dev
  9.             */
  10.             list_add_tail_rcu(&handle->h_node, &handler->h_list);
复制代码
 
    对于输入设备,我们知道一般需要读取其数据,那么经过上述的一些列动作    后又是如何读取到数据的呢?我们来看下evdev.c中的input_handler中的fops
    中的read函数:
    在evdev_read函数中:
        //如果没有数据且nonblock的话,则EAGAIN
  1.        if (client->head == client->tail && evdev->exist &&
  2.          (file->f_flags & O_NONBLOCK))
  3.         return -EAGAIN;
  4.         //否则,睡眠
  5.         retval = wait_event_interruptible(evdev->wait,client->head != client->tail || !        evdev->exist);
复制代码
 
    既然有睡眠,那么何时被唤醒,搜索代码。
    在evdev_event函数中:
        //唤醒
        wake_up_interruptible(&evdev->wait);
    evdev_event是input_handler中的成员,当有数据可读(如触摸屏被按下,按键    被按下)时,event函数会被调用。而event函数是怎么被调用到的?这就得看设    备层了,设备层的驱动做了如下工作:
    <1>在中断函数中确定判断发生了什么事件,并且相应的值是多少
    <2>通过input_event()函数上报事件
    <3>通过input_sync()函数表明上报结束
    分析input_event函数我们就可以知道input_handler中的event函数是如何被调用到的了。
    在input_event中,调用了input_handle_event函数,在input_handle_event函数    中调用了input_pass_event函数;
    在input_pass_event函数中:
  1.  
  2.         struct input_handler *handler;
  3.         /*从注册的input_dev的h_list中将input_handle一个个拿出来*/
  4.         list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node) {
  5.             if (!handle->open)
  6.                 continue;
  7.             //如果该input_handle被打开,则该input_handle->input_handler即为可            //处理该input_dev的handler
  8.             handler = handle->handler;
  9.             if (!handler->filter) {
  10.                 if (filtered)
  11.                     break;
  12.                 /*最终调用到event函数*/
  13.                 handler->event(handle, type, code, value);
  14.             } else if (handler->filter(handle, type, code, value))
  15.                 filtered = true;
  16.         }
复制代码
 
最后,回归到如何写符合输入子系统框架的驱动程序,四个步骤:
<1>分配一个input_dev结构体
<2>设置input_dev
<3>    注册input_dev
<4>在中断函数中上报事件    
         输入子系统记录完毕
    估计看到这的人已经疯了
        


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发表于 2012-1-30 11:31:00 | 显示全部楼层

回复:【分享】对输入子系统分析总结

不错,很详细,呵呵
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发表于 2012-12-4 19:22:00 | 显示全部楼层
分析的很好啊
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发表于 2013-1-29 23:23:00 | 显示全部楼层
呵呵,分析得挺详细的,基本把韦老师的讲课思路都提炼出来了,很精练。要是0基础就看这个确实是会疯掉的。这帖子适合复习的时候用。谢谢楼主了,mark一下。
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