linux输入子系统（input subsystem）之evdev.c事件处理过程

1.代码

input_subsys.drv.c 在linux输入子系统（input subsystem）之按键输入和LED控制的基础上有小改动，input_subsys_test.c不变。

input_subsys.drv.c

 #include <linux/module.h>
 #include <linux/version.h>

 #include <linux/init.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/interrupt.h>
 #include <linux/irq.h>
 #include <linux/sched.h>
 #include <linux/pm.h>
 #include <linux/sysctl.h>
 #include <linux/proc_fs.h>
 #include <linux/delay.h>
 #include <linux/platform_device.h>
 #include <linux/input.h>
 #include <linux/irq.h>

 #include <asm/gpio.h>
 #include <asm/io.h>
 #include <asm/arch/regs-gpio.h>

 struct pin_desc{
     int irq;
     char *name;
     unsigned int pin;
     unsigned int key_val;
 };

 struct pin_desc pins_desc[] = {
     {IRQ_EINT0,  "S2", S3C2410_GPF0,   KEY_L},
     {IRQ_EINT2,  "S3", S3C2410_GPF2,   KEY_S},
     {IRQ_EINT11, "S4", S3C2410_GPG3,   KEY_ENTER},
     {IRQ_EINT19, "S5",  S3C2410_GPG11, KEY_LEFTSHIFT},
 };

 static struct input_dev *input_subsys_dev;
 static struct pin_desc *irq_pd;
 static struct timer_list buttons_timer;

 static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)
 {
     /* [cgw]: 按键IO发生边沿中断时重新设置定时间隔
      * 用于按键消抖
      */
     irq_pd = (struct pin_desc *)dev_id;
     buttons_timer.data = irq_pd->pin;
     mod_timer(&buttons_timer, jiffies+USER_HZ/);
     return IRQ_RETVAL(IRQ_HANDLED);
 }

 static void buttons_timer_function(unsigned long data)
 {
     struct pin_desc * pindesc = irq_pd;
     unsigned int pinval;

     if (!pindesc)
         return;

     /* [cgw]: 获取按键IO状态 */
     pinval = s3c2410_gpio_getpin((unsigned int)data);

     /* [cgw]: 根据按键IO状态上报按键事件 */
     if (pinval)
     {
         /* [cgw]: 上报按键弹起 */
         input_report_key(input_subsys_dev, pindesc->key_val, );
         //input_sync(input_subsys_dev);
     }
     else
     {
         /* [cgw]: 上报按键按下 */
         input_report_key(input_subsys_dev, pindesc->key_val, );
         //input_sync(input_subsys_dev);
     }

     //printk("timer occur!\n");
 }

 static int event_handler(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
 {
     #if 0
     /* [cgw]: 根据应用程序下发的LED控制事件
      * 亮灭LED
      */
     //if (code == SND_BELL) {
     if (code == LED_MUTE) {
         if (value == 0xAA) {
             /* [cgw]: 点亮 */
             s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, );
         } else if (value == 0xEE) {
             /* [cgw]: 熄灭 */
             s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, );
         }

         return ;
     }
     #endif

     switch (type) {
         case EV_REP:
             return ;
             //break;

         case EV_LED:
             if (code == LED_MUTE) {
                 if (value == 0xAA) {
                     /* [cgw]: 点亮 */
                     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, );
                 } else if (value == 0xEE) {
                     /* [cgw]: 熄灭 */
                     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, );
                 }

                 return ;
             }
             //break;

         case EV_SND:
             return ;
             //break;
     }

     return -;
 }

 int input_subsys_open(struct input_dev *dev)
 {
     int i, retval;

     /* [cgw]: 设置按键IO为中断输入 */
     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF0, S3C2410_GPF0_EINT0);
     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF2, S3C2410_GPF2_EINT2);
     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG3, S3C2410_GPG3_EINT11);
     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG11, S3C2410_GPG11_EINT19);

     /* [cgw]: 设置LED IO为输出，初始为熄灭LED */
     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF4, S3C2410_GPF4_OUTP);
     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, );

     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF5, S3C2410_GPF5_OUTP);
     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF5, );

     s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPF5, S3C2410_GPF5_OUTP);
     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF5, );

     /* [cgw]: 为按键IO分配中断线 */
     for (i = ; i < ; i++)
     {
         retval = request_irq(pins_desc[i].irq, buttons_irq, IRQT_BOTHEDGE, pins_desc[i].name, &pins_desc[i]);
     }

     printk("input subsys open!\n");
     //printk("USER_HZ: %d\n", USER_HZ);

     return ;
 }

 static int input_subsys_init(void)
 {
     /* [cgw]: 分配一个输入设备 */
     input_subsys_dev = input_allocate_device();
     input_subsys_dev->name = "input_subsys_dev";

     /* [cgw]: 设置支持的事件类型 */
     set_bit(EV_KEY, input_subsys_dev->evbit);
     set_bit(EV_REP, input_subsys_dev->evbit);

     set_bit(EV_LED, input_subsys_dev->evbit);
     //set_bit(EV_SND, input_subsys_dev->evbit);

     /* [cgw]: 设置支持的事件码 */
     set_bit(KEY_L, input_subsys_dev->keybit);
     set_bit(KEY_S, input_subsys_dev->keybit);
     set_bit(KEY_ENTER, input_subsys_dev->keybit);
     set_bit(KEY_LEFTSHIFT, input_subsys_dev->keybit);

     set_bit(LED_MUTE, input_subsys_dev->ledbit);
     //set_bit(SND_BELL, input_subsys_dev->sndbit);

     /* [cgw]: 分配输入设备的open方法 */
     input_subsys_dev->open = input_subsys_open;
     /* [cgw]: 分配输入设备的event方法，用户在应用程序write()时 */
     input_subsys_dev->event = event_handler;

     /* [cgw]: 注册输入设备 */
     input_register_device(input_subsys_dev);

     //input_subsys_dev->rep[REP_DELAY] = 250;
     //input_subsys_dev->rep[REP_PERIOD] = 100;

     /* [cgw]: 初始化定时器，用于按键消抖 */
     init_timer(&buttons_timer);
     buttons_timer.function = buttons_timer_function;
     add_timer(&buttons_timer);

     printk("input subsys init!\n");

     return ;
 }

 static void input_subsys_exit(void)
 {
     int i;

     /* [cgw]: 释放按键IO中断 */
     for (i = ; i < ; i++)
     {
         free_irq(pins_desc[i].irq, &pins_desc[i]);
     }

     /* [cgw]: 删除定时器 */
     del_timer(&buttons_timer);
     /* [cgw]: 注销输入设备 */
     input_unregister_device(input_subsys_dev);
     /* [cgw]: 释放输入设备内存空间 */
     input_free_device(input_subsys_dev);
 }

 module_init(input_subsys_init);

 module_exit(input_subsys_exit);

 MODULE_LICENSE("GPL");

2. input_subsys_drv.c, input.c, evdev.c 三者之间的关系：

input_subsys_drv.c: 负责获取底层硬件产生的事件，如：中断，按键输入等，收集到这些事件传递给input.c, 并通过设置evdev.c可以支持的事件类型，和evdev.c建立连接

input.c: 输入子系统内核，收集底层硬件发来的（如：如中断，按键输入）和用户空间发来的（如：write，ioctl）事件，传递给evdev.c

evdev.c: 收集从input.c传递过来的事件，存储到一个环形缓冲队列，并产生一个异步通知，通知用户空间读取事件

3. 按键输入（底层硬件）和LED（用户空间）事件处理过程

3.1 按键输入事件处理过程：

input_subsys_drv.c 同过外部中断获得按键的状态，经过消抖之后，向input.c上报：

 static void buttons_timer_function(unsigned long data)
 {
     struct pin_desc * pindesc = irq_pd;
     unsigned int pinval;

     if (!pindesc)
         return;

     /* [cgw]: 获取按键IO状态 */
     pinval = s3c2410_gpio_getpin((unsigned int)data);

     /* [cgw]: 根据按键IO状态上报按键事件 */
     if (pinval)
     {
         /* [cgw]: 上报按键弹起 */
         input_report_key(input_subsys_dev, pindesc->key_val, );
         //input_sync(input_subsys_dev);
     }
     else
     {
         /* [cgw]: 上报按键按下 */
         input_report_key(input_subsys_dev, pindesc->key_val, );
         //input_sync(input_subsys_dev);
     }

     //printk("timer occur!\n");
 }

input_report_key()：

 static inline void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
 {
     input_event(dev, EV_KEY, code, !!value);
 }

input_event()

 void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
 {
     ...

     switch (type) {
         ...

         case EV_KEY:

             if (code > KEY_MAX || !test_bit(code, dev->keybit) || !!test_bit(code, dev->key) == value)
                 return;

             if (value == )
                 break;

             change_bit(code, dev->key);

             if (test_bit(EV_REP, dev->evbit) && dev->rep[REP_PERIOD] && dev->rep[REP_DELAY] && dev->timer.data && value) {
                 dev->repeat_key = code;
                 mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(dev->rep[REP_DELAY]));
             }

             break;

             ...

     }

     ....
     handle->handler->event(handle, type, code, value);
 }

其中：case EV_KEY中，对按键连发做初步检测，即检测是否有按键的按下和弹起这两个状态，缺一个都不行（后面解析）。

接着就调用handle->handler->event()，实际上是调用了evdev_event（）；

因为

 static struct input_handler evdev_handler = {
     .event =    evdev_event,
     ...
 };

evdev_event():

 static void evdev_event(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value)
 {
     ...
     /* [cgw]: 把接收到的事件加入到一个环形队列 */
     do_gettimeofday(&client->buffer[client->head].time);
     client->buffer[client->head].type = type;
     client->buffer[client->head].code = code;
     client->buffer[client->head].value = value;
     client->head = (client->head + ) & (EVDEV_BUFFER_SIZE - );

     /* [cgw]: 发送一个异步通知 */
     kill_fasync(&client->fasync, SIGIO, POLL_IN);

     /* [cgw]: 唤醒正在等待这个事件的进程 */
     wake_up_interruptible(&evdev->wait);
 }

在evdev_event中发送了异步通知并唤醒了再睡眠的进程，所以在应用程序调用read时，就会获得这个事件。

 /* [cgw]: 异步通知产生时返回的数据 */
     read(fd, &buttons_event, sizeof(struct input_event));

3.1.1 按键连发的处理过程

首先在input_subsys_init() 使能EV_REP按键连发功能

 static int input_subsys_init(void)
 {
     /* [cgw]: 分配一个输入设备 */
     input_subsys_dev = input_allocate_device();
     input_subsys_dev->name = "input_subsys_dev";

     /* [cgw]: 设置支持的事件类型 */
     set_bit(EV_KEY, input_subsys_dev->evbit);
     set_bit(EV_REP, input_subsys_dev->evbit);

     set_bit(EV_LED, input_subsys_dev->evbit);
     //set_bit(EV_SND, input_subsys_dev->evbit);

     /* [cgw]: 设置支持的事件码 */
     set_bit(KEY_L, input_subsys_dev->keybit);
     set_bit(KEY_S, input_subsys_dev->keybit);
     set_bit(KEY_ENTER, input_subsys_dev->keybit);
     set_bit(KEY_LEFTSHIFT, input_subsys_dev->keybit);

     set_bit(LED_MUTE, input_subsys_dev->ledbit);
     //set_bit(SND_BELL, input_subsys_dev->sndbit);

     /* [cgw]: 分配输入设备的open方法 */
     input_subsys_dev->open = input_subsys_open;
     /* [cgw]: 分配输入设备的event方法，用户在应用程序write()时 */
     input_subsys_dev->event = event_handler;

     /* [cgw]: 注册输入设备 */
     input_register_device(input_subsys_dev);

     ...

     return ;
 }

 void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
 {
     ...

     switch (type) {
         ...

         case EV_KEY:

             if (code > KEY_MAX || !test_bit(code, dev->keybit) || !!test_bit(code, dev->key) == value)
                 return;

             /* [cgw]: 收到连发按键的事件，返回 */
             if (value == )
                 break;

             /* [cgw]: 这个函数的设置，用于上面!!test_bit(code, dev->key) == value判断
              * 是否为按下弹起操作
              */
             change_bit(code, dev->key);

             /* [cgw]: 如果当前操作为按下，并且连发功能使能，则设置连发的触发时间 */
             if (test_bit(EV_REP, dev->evbit) && dev->rep[REP_PERIOD] && dev->rep[REP_DELAY] && dev->timer.data && value) {
                 dev->repeat_key = code;
                 mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(dev->rep[REP_DELAY]));
             }

             break;

             ...

     }

     ....
     handle->handler->event(handle, type, code, value);
 }

在input_event()中如果检测到按键按下，一直到连发功能触发，则定时器超时调用超时处理函数：

因为在注册输入设备时，就分配了定时器的超时处理函数input_repeat_key()

 int input_register_device(struct input_dev *dev)
 {
     ...
     /*
      * 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.
      */

     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] = ;
         dev->rep[REP_PERIOD] = ;
     }

     ...
 }

在input_repeat_key()中

 static void input_repeat_key(unsigned long data)
 {
     struct input_dev *dev = (void *) data;

     /* [cgw]: 是否分配了连发的键值 */
     if (!test_bit(dev->repeat_key, dev->key))
         return;

     /* [cgw]: 发送连发事件 */
     input_event(dev, EV_KEY, dev->repeat_key, );
     input_sync(dev);

     /* [cgw]: 设置连发间隔 */
     if (dev->rep[REP_PERIOD])
         mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(dev->rep[REP_PERIOD]));
 }

3.2 led控制事件处理过程

用户在应用程序中操作write时

 /* [cgw]: 发送LED控制事件 */
             write(fd, &leds_event, sizeof(struct input_event));

对应的是操作了evdev_write()

 static ssize_t evdev_write(struct file *file, const char __user *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
 {
     ...
     /* [cgw]: 收到来自用户空间的事件 */
     if (evdev_event_from_user(buffer + retval, &event))
         return -EFAULT;
     /* [cgw]: 调用input_event() */
     input_inject_event(&evdev->handle, event.type, event.code, event.value);

     return retval;
 }

input_event()

 void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
 {
     ...

     switch (type) {
         ...

         case EV_LED:

             if (code > LED_MAX || !test_bit(code, dev->ledbit) || !!test_bit(code, dev->led) == value)
                 return;

             /* [cgw]: 这个函数用于上面!!test_bit(code, dev->led) == value是否为不同的LED状态(亮，灭) */
             change_bit(code, dev->led);

             /* [cgw]: 调用事件处理，这个事件处理需要驱动提供，做一些特别的处理
              * 本例提供了
              * static int event_handler(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
              * 不影响调用evdev_event()
              */
             if (dev->event)
                 dev->event(dev, type, code, value);

             break;

             ...

     }

     ....
     handle->handler->event(handle, type, code, value);
 }

event_handler()

 static int event_handler(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
 {

     switch (type) {
         case EV_REP:
             return ;
             //break;

         case EV_LED:
             if (code == LED_MUTE) {
                 if (value == 0xAA) {
                     /* [cgw]: 点亮 */
                     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, );
                 } else if (value == 0xEE) {
                     /* [cgw]: 熄灭 */
                     s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPF4, );
                 }

                 return ;
             }
             //break;

         case EV_SND:
             return ;
             //break;
     }

     return -;
 }

因此用户空间发下来的事件，分两个路径处理

1.dev->event()  即：event_handler,由驱动程序提供

2.handler-event()  即：evdev_event(), 由evdev.c提供