linux输入子系统之按键驱动

uqHZau

上一节中，我们讲解了Linux  input子系统的框架，到内核源码里详细分析了输入子系统的分离分层的框架等。

4 `% ^$ q1 |6 `9 G上一节文章：简单介绍一下linux输入子系统的概念

这一节，我们来以输入子系统的框架来写一个按键驱动。
( b! {( @9 K: _* j- V
5 B( Q) i0 e4 @" k7 V6 y问：怎么写符合输入子系统框架的驱动程序？

答：
+ Z2 ^& y& M. s' D4 W$ N1. 分配一个input_dev结构体
, |) U$ b, b: U) z6 v/ O7 u2. 设置
0 B, S* V" V& N0 j# I0 F! _/ Z0 N- ?3. 注册
4. 硬件相关的代码，比如在中断服务程序里上报事件
. ]/ [' ]; s) H8 _) z
问：如何分配input_dev结构体？

答：使用input_allocate_device函数
' L7 `( t/ M. c. p- l) I- Q
# }/ {5 D  ~& d) O* A: R2 vinput_dev结构体的重要成员


) q6 [9 V$ w# f( L9 p) Jstruct input_dev {
" b: f# \6 H3 a, s9 D. D% |6 N        const char *name;
0 \+ ?, U$ J0 w1 i" W        const char *phys;
        const char *uniq;
        struct input_id id;
  W. y- u+ Q6 W
& x8 b& k8 P( A/ F/ L: H( R        unsigned long evbit[NBITS(EV_MAX)];   // 表示能产生哪类事件
        unsigned long keybit[NBITS(KEY_MAX)]; // 表示能产生哪些按键
        unsigned long relbit[NBITS(REL_MAX)]; // 表示能产生哪些相对位移事件, x,y,滚轮
" Q" l$ z/ v& @3 y- R8 z* j        unsigned long absbit[NBITS(ABS_MAX)]; // 表示能产生哪些绝对位移事件, x,y
% @& r; R0 P) U! ^9 \5 H        unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];
        unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
& X8 t+ v1 t  ?) ?- k1 f, w        unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
        unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];
        ...
}
# {4 y, h1 `3 f问：第二步的设置，应该怎么设置，应该设置什么？
! S0 V, E- O* b6 s  P答：举例，在此按键驱动里
' Z+ U4 `8 e: O7 I3 }% k+ N
9 ^0 L' }6 r! O/ E  C; J' M
        /* 2.设置 */
0 {3 |# A' |! D* w/ W: q        /* 2.1 设置按键能产生哪类事件 */
2 }6 Y6 J# Y6 h' X# Q        set_bit(EV_KEY,buttons_dev->evbit);
0 z5 G7 ~& S" |! o! y  y        set_bit(EV_REP,buttons_dev->evbit);
% w1 i/ S; b" m8 @
" S$ A5 i8 {/ b( \0 q( l4 X5 `( }8 a        /* 2.2 设置能产生这类操作的哪些事件 */
( J( y% T4 k7 {% L) E4 N7 q  I$ o        set_bit(KEY_L,buttons_dev->keybit);
' I8 G: q3 {( O& P9 C2 b  s( B        set_bit(KEY_S,buttons_dev->keybit);
        set_bit(KEY_ENTER,buttons_dev->keybit);
: ?  Z. T$ Z. A1 G* {        set_bit(KEY_LEFTSHIFT,buttons_dev->keybit);
问：有哪些类呢？

0 L3 r- ~4 @, [答：在input.h里有以下类
: B( ]0 b, y8 q/ Y5 W4 x0 b
9 {: a& j# s- C; V#define EV_SYN                        0x00        //同步类
! l+ K3 ?7 l2 O4 A8 R" X$ c6 X! _#define EV_KEY                        0x01        //按键类
#define EV_REL                        0x02        //相对位移类
7 B6 `( |2 C+ F. j) N4 j, f; W#define EV_ABS                        0x03        //绝对位移类
, i% S' |! I" q3 o) \9 a) ?#define EV_MSC                        0x04       
2 `# ^) n2 b0 |' }4 S, G: i, e#define EV_SW                        0x05
7 S* R* f" W, r3 w- S#define EV_LED                        0x11
#define EV_SND                        0x12        //声音类
6 t5 H9 X( P7 b. [# H" f  P0 Z; O#define EV_REP                        0x14        //重复类
# \0 h0 c- Z! j- C  ?( h/ S#define EV_FF                        0x15
4 t  }6 s& _: B, ?3 ^4 Y2 n#define EV_PWR                        0x16
$ j2 R( c, \- t8 Q! ?#define EV_FF_STATUS                0x17
#define EV_MAX                        0x1f
#define EV_CNT                        (EV_MAX+1)
# i# T6 f  o. {问：如何注册？
答：使用input_register_device(struct input_dev *dev)函数来注册
, A: Z. c: C+ ]* `; K
问：此按键驱动的硬件操作包括哪些操作？
0 c$ T0 K8 x2 @
" V, G% ?  e& p答：申请定时器、申请中断操作

驱动源码：

7 R$ ^" U$ G) Q8 T
$ o5 R* R1 D( E! j' h; \/ L#include <linux/kernel.h>
- ^, J  C! G0 S- y' @% {4 T: x#include <linux/fs.h>
, ^: ^2 W0 f. T  j8 i#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
; {3 ^0 z1 \# G" o" Z#include <linux/irq.h>
* D6 R  r4 t% S4 Q#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/irq.h>
/ \2 O5 `+ a4 U6 R9 c1 @6 s5 B#include <asm/io.h>
7 T5 b: p( q, E# H#include <linux/module.h>
#include <linux/device.h>                 //class_create
#include <mach/regs-gpio.h>                //S3C2410_GPF1
7 K( d% t( T2 {# u! w//#include <asm/arch/regs-gpio.h>  
. Y- s2 F+ g/ E/ E7 c#include <mach/hardware.h>
4 L8 v1 c( t! F; y" }6 {4 j( o//#include <asm/hardware.h>
7 V) i% F3 S1 _+ [0 I5 R1 S# ~#include <linux/interrupt.h>  //wait_event_interruptible
$ ~1 n5 A2 }) Z! b#include <linux/poll.h>   //poll
! \- Z8 X, c! y4 i- D% k#include <linux/fcntl.h>
#include <linux/input.h>

. b  }( a6 n0 n8 qstatic struct pin_desc{
        int irq;
  }- h1 \% J: {# b; T; _        unsigned char *name;
        unsigned int pin;
        unsigned int key_val;
2 J9 g1 g6 a. r9 t+ S3 @: l};
! O) [) N/ O0 s0 P/ X- F( i4 \
static struct pin_desc pins_desc[4] = {
                {IRQ_EINT1,"K1",S3C2410_GPF1,KEY_L},
                {IRQ_EINT4,"K2",S3C2410_GPF4,KEY_S},
                {IRQ_EINT2,"K3",S3C2410_GPF2,KEY_ENTER},
' P& P8 }/ }7 |# S& m  e9 A4 }                {IRQ_EINT0,"K4",S3C2410_GPF0,KEY_LEFTSHIFT},
+ k. ?9 Q, t8 o& z7 Y7 ?/ ]};

static struct pin_desc *irq_pd;
static struct input_dev *buttons_dev;
+ O# @7 u) O0 ^8 q: D* [+ Mstatic struct timer_list buttons_timer;

* P' b# C& S7 x8 h1 x2 a/* 用户中断处理函数 */
$ \$ @  C  i: o$ k' R. qstatic irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)
4 [7 R+ y: }& @, a5 u. I{
- g: T" ~- ~7 p  m6 H5 G        irq_pd = (struct pin_desc *)dev_id;
       
        /* 修改定时器定时时间，定时10ms，即10秒后启动定时器
2 J! `- o) M: @- W6 V         * HZ 表示100个jiffies，jiffies的单位为10ms，即HZ = 100*10ms = 1s
% {' U9 O% j  e6 [" r( h         * 这里HZ/100即定时10ms
         */
        mod_timer(&buttons_timer, jiffies + (HZ /100));
5 Y( w8 Z- J( l3 a        return IRQ_HANDLED;
}


/* 定时器处理函数 */
static void buttons_timer_function(unsigned long data)
{
        struct pin_desc *pindesc = irq_pd;
        unsigned int pinval;
& V2 {; r+ i7 G! T* x7 y9 Y        pinval = s3c2410_gpio_getpin(pindesc->pin);
2 F: b" f. A: O) [! `2 N
1 e* s3 ^! \) h; [. s& Y        if(pinval)
. @; U7 e/ x  I$ `" v: o        {
( C, y4 h  n% c% v: t. L2 f                /* 松开 最后一个参数: 0-松开, 1-按下 */
1 P. f$ h3 y4 o3 ~                input_event(buttons_dev,EV_KEY,pindesc->key_val,0);
                input_sync(buttons_dev);
- S' w& \! l& ]" S4 m) y        }
        else
' f0 F- \  g( Y) r# j" A        {
                /* 按下 */
9 _$ }) s+ }  D% [$ `  K                input_event(buttons_dev,EV_KEY,pindesc->key_val,1);
$ [0 t; @4 W% j2 m% {! ]                input_sync(buttons_dev);
0 j/ k% r' O! a% V        }
: v4 Z. N) Z. ?8 T7 u: J; b. M& I" w}
/ G2 w! V( |2 \0 Z
6 Q( R9 _  K1 f( ]+ _7 _/ ~' P/* 驱动入口函数 */
* k( t9 U# `" g; k! ]6 B$ r7 dstatic int buttons_input_init(void)
{
        int i;
       
" i6 y. X# ~: V: G& l5 v        /* 1.分配一个input_dev结构体 */
0 ^+ C/ t" W& I! c$ d        buttons_dev = input_allocate_device();
; {1 A! f9 E6 f
        /* 2.设置 */
        /* 2.1 设置按键能产生哪类事件 */
        set_bit(EV_KEY,buttons_dev->evbit);
: e9 e* D4 h  K! W/ i3 P        set_bit(EV_REP,buttons_dev->evbit);

& M/ ?  J6 G: H* g1 ?        /* 2.2 设置能产生这类操作的哪些事件 */
  C! ?8 U- u2 D        set_bit(KEY_L,buttons_dev->keybit);
, I, r* x, L7 A: v' ]# n        set_bit(KEY_S,buttons_dev->keybit);
- Y, u9 ~5 q: H; w$ z        set_bit(KEY_ENTER,buttons_dev->keybit);
+ E- P6 ~) Y/ f  y* {        set_bit(KEY_LEFTSHIFT,buttons_dev->keybit);
+ E. l1 K& n6 H  g1 [3 y5 g+ }       
        /* 3.注册 */
9 |# M5 L9 W0 ]5 Y  T' ^& o& I        input_register_device(buttons_dev);

" M$ I( r1 T3 P, m       
* C- }8 |0 b' I" Y" T# T. {        /* 4.硬件相关的设置 */
! S4 S. m" E0 w/ u7 {' v6 z3 P        /* 4.1 定时器相关的操作 */
        init_timer(&buttons_timer);
        buttons_timer.function = buttons_timer_function;
        add_timer(&buttons_timer);
  p) |& [5 E; y- D7 g% |
( E) [1 c, D/ v        /* 4.2 申请中断 */  
        for(i = 0;i < sizeof(pins_desc)/sizeof(pins_desc[0]);i++)
        {
9 i% K8 D& h$ @                request_irq(pins_desc.irq, buttons_irq, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, pins_desc.name, &pins_desc);
1 t3 }, U* k0 _: Y+ i9 [% k        }
       
        return 0;
}

' _* O. i4 v. v* I: B! V8 N9 Z! ?5 X. B/* 驱动出口函数 */
static void buttons_input_exit(void)
{
        int i;
        for(i = 0;i < sizeof(pins_desc)/sizeof(pins_desc[0]);i++)
4 r3 M9 \' Q( `* @2 ^% t        {
                free_irq(pins_desc.irq, &pins_desc);
) o! K. F! g. `" J2 I        }
+ E) r8 L0 w* ?$ W* Y/ k% J        del_timer(&buttons_timer);
        input_unregister_device(buttons_dev);
9 S( B1 b+ e0 }        input_free_device(buttons_dev);
! \; @, D& X; |. r* t! S, V}

module_init(buttons_input_init);  //用于修饰入口函数
module_exit(buttons_input_exit);  //用于修饰出口函数       

! ]; G& A4 F, w' |MODULE_AUTHOR("LWJ");
$ y- i' o9 y' A# J, F2 p. S. ]4 uMODULE_DESCRIPTION("Just for Demon");
MODULE_LICENSE("GPL");  //遵循GPL协议
% H  d5 f- v$ T
1 {& e$ [; u/ f$ o; ?
测试步骤方法一：
1 f$ T% f5 b9 c" Q, o; @
[WJ2440]# ls
Qt                  first_test          second_test
TQLedtest           fourth_drv.ko       sixth_drv.ko
app_test            fourth_test         sixth_test
bin                 home                sixthdrvtest
7 R$ P- _# u# c" ?6 ^6 Mbuttons_all_drv.ko  lib                 sys
! w' {2 k7 |2 V" q6 w6 u: E0 Mbuttons_all_test    linuxrc             third_drv.ko
/ H* G' U- `, U( p' ]+ wbuttons_input.ko    mnt                 third_test
& i& h; d; t' y' Ddev                 opt                 tmp
driver_test         proc                udisk
etc                 root                usr
3 m. I6 ?0 n* f# P& V9 p0 q+ kfifth_drv.ko        sbin                var
fifth_test          sddisk              web
first_drv.ko        second_drv.ko
[WJ2440]# ls /dev/event* -l
  k% x' n4 B6 f8 O- k) gcrw-rw----    1 root     root       13,  64 Jan  2 06:04 /dev/event0
- c$ i0 F. p, J* a6 p6 n[WJ2440]# insmod buttons_input.ko
! _8 n9 w, s3 `9 _8 v( ~' ^input: Unspecified device as /devices/virtual/input/input1
[WJ2440]# ls /dev/event* -l
crw-rw----    1 root     root       13,  64 Jan  2 06:04 /dev/event0
crw-rw----    1 root     root       13,  65 Jan  2 06:06 /dev/event1
  {  ~  s; p. K. z( H[WJ2440]# cat /dev/tty1
5 a1 S8 m3 g8 i9 j- U1 J- z; U) I) p[WJ2440]# cat /dev/tty1
1 n  Q3 k6 [2 xls

ls
, R) N, L2 h4 |输入cat /dev/tty1命令后，顺序按下K1，K2，K3则会显示ls

% A( S4 u4 S/ X2 I$ t( V8 }测试步骤方法二、
- W: e$ L, H2 A8 \* o  p* M5 |
4 P8 {! S; Y( s5 ]( e
  h) `+ w$ j& r9 H[WJ2440]# hexdump /dev/event1
0000000 b738 495d 8456 0007 0001 0026 0001 0000
0000010 b738 495d 846f 0007 0000 0000 0000 0000
, K2 y* H8 k& i( D4 F7 v& Y4 [0000020 b738 495d 2fb8 000a 0001 0026 0000 0000
- K7 K; A9 i/ E! M' k3 k$ t0000030 b738 495d 2fc7 000a 0000 0000 0000 0000
分析：
2 Z2 @3 s# \5 t9 d8 Dhexdump /dev/event1  (open(/dev/event1), read(), )
           秒        微秒    类  code    value
0000000 0bb2 0000 0e48 000c 0001 0026 0001 0000
0000010 0bb2 0000 0e54 000c 0000 0000 0000 0000
! @) h0 o3 G; K  f, C$ }) e0000020 0bb2 0000 5815 000e 0001 0026 0000 0000
5 E/ Z# Y5 R4 M' X0000030 0bb2 0000 581f 000e 0000 0000 0000 0000
* H- Z6 {0 f  @; s  D
2 k% |$ K( E, x  ]# q- n1 m/ i
struct input_event {
& v- S" \6 H, r9 E        struct timeval time; //时间
        __u16 type;                         //类
' ^9 l. U" n2 W        __u16 code;                         //类下事件的值
8 C0 O5 l! w" g        __s32 value;                 //0-松开, 1-按下，2-重复
};

* ?7 b6 i3 U3 k( Q! k8 t6 o4 Cstruct timeval {
        __kernel_time_t                tv_sec;                        //秒
        __kernel_suseconds_t        tv_usec;        //微秒
};
0 D# f2 j" j7 w; p  @4 C
' F3 b0 ^# K; b+ V疑问：在韦老师视频里，执行exec 0</dev/tty1   //标准输入改为tty1
# D. c" N& ], ]( S我自己执行的时候，发现文件系统里并没有exec可执行文件，也就是busybox里没有移植有exec可执行文件，去找韦老师的文件系统时，也没有发现exec可执行文件，请教各位大虾，如果你有执行成功，请告之，感谢。
# ^: B% q" i2 d' G8 j# _

5 T' F0 k2 _1 m$ G. U5 W' i* s' X) V& p8 \
9 [, t4 {$ v& X. t+ N9 _6 q1 I

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