linux驱动-input子系统

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input系统，内核里面比较简单的子系统，也比较常用，

一、框架

    input 子系统 linux 为输入设备（键盘，鼠标，触摸屏等）提供了统一的接口。它的框架有三层组成，设备驱动层(drivers)，核心层，事件处理层，如下图所示。其实看了源码就会发现，所谓的 input 子系统本质也就是字符设备而已，不过内核将常用的设备接口封装在里面了，直接使用就行了。

input 子系统的系统框架

二、输入核心层

输入核心层在整个框架中处于承上启下的作用，它提供的功能

  1. 在/sys/class/ 下创建一个类 名字叫做 input，在/proc下面建立相关的文件，注册一个字符设备 input
  2. 向设备驱动层提供注册函数 input_register_device
  3. 向事件处理层提供注册函数 input_register_handler
  4. 提供匹配函数 input_attach_handler 用于建立 input_dev 和 input_handler 之间的连接，并对其进行管理。
  5. 提供上报中转接口 input_event

1、相关数据结构

1) input_handler

每一个 input_handler 结构都是一类事件处理接口

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struct input_handler {

    void *private;

    void (*event)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value);
    void (*events)(struct input_handle *handle, const struct input_value *vals, unsigned int count);
    bool (*filter)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value);

    // 匹配时调用这个函数，如果返回 0 则匹配失败
    bool (*match)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev);
    
    // 匹配成功调用这个函数建立连接
    int (*connect)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id);
    void (*disconnect)(struct input_handle *handle);
    void (*start)(struct input_handle *handle);

    bool legacy_minors;
    int minor;
    const char *name; //handler 的名字

    /* 能够支持哪一些输入设备 */
    const struct input_device_id *id_table;

    struct list_head    h_list; //用来存放input_handle->h_node
    struct list_head    node;   //链接进入 input_handler_list
};

    在老式的 2.6 内核， input_handler 在内核中由 input_table 管理，它是在 input.c 中的全局数组，表示支持的输入设备类型最多有8类，其中包含 mousedev，joydev，evdev 等。 input 子系统的主设备号固定为 INPUT_MAJOR 这个宏被初始化为 13 ,次设备号为 0~255，input_table 数组有8个 input_handler,这 8 个input_handler 将 256 个设备号划分为8份，即每一个 input_handler 最多支持 32个字符设备节点。evdev 的次设备号起始为 EVDEV_MINOR_BASE ，这个宏被初始化为 64，因此 evdev 对应的 table 数组项为 input_table[2]。
    而新的内核则使用了更加方便的方式，直接将 input_handler 的管理由核心层移交给事件处理层来管理，使用 input_handle 来动态管理。每个连接成功的 input_handler 和 input_dev 都会动态创建一个 input_handle 来管理，当卸载时释放掉这个结构就可以了。

2) input_device_id

能够支持哪一些输入设备，用于匹配

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struct input_device_id {

    
    #define INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS       1
    #define INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR    2
    #define INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT   4
    #define INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION   8
    // 用于设置需要匹配的内容，虽然内核提供了许多选择
    // 但是 input_match_device_id 函数也就用到了上面四个而已，
    // 其他的匹配项目或许是用于客制化吧。
    kernel_ulong_t flags; 

    __u16 bustype;
    __u16 vendor;
    __u16 product;
    __u16 version;

    kernel_ulong_t evbit[INPUT_DEVICE_ID_EV_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t keybit[INPUT_DEVICE_ID_KEY_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t relbit[INPUT_DEVICE_ID_REL_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t absbit[INPUT_DEVICE_ID_ABS_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t mscbit[INPUT_DEVICE_ID_MSC_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t ledbit[INPUT_DEVICE_ID_LED_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t sndbit[INPUT_DEVICE_ID_SND_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t ffbit[INPUT_DEVICE_ID_FF_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t swbit[INPUT_DEVICE_ID_SW_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
    kernel_ulong_t propbit[INPUT_DEVICE_ID_PROP_MAX / BITS_PER_LONG + 1];

    kernel_ulong_t driver_info; //设置为 1 则表示默认进行匹配。
};

3) input_dev

每一个 input_dev 都是一个具体的硬件设备，里面包含该硬件设备的信息和处理函数，该结构也是驱动要处理的结构。

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struct input_dev {
    const char *name; // 设备名
    const char *phys; // 设备节点名称
    const char *uniq; // 唯一的ID号，
    struct input_id id; // 输入设备ID，用于 handler 匹配

    unsigned long propbit[BITS_TO_LONGS(INPUT_PROP_CNT)];

    unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];  //设备支持的事件类型
    unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; //按键 ex：上下左右 home
    unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; //相对坐标 ex 鼠标
    unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; //绝对坐标 ex 触摸屏
    unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)]; //其他功能
    unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; //指示灯
    unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)]; //声音或警报
    unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)]; //作用力
    unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; //开关

    unsigned int hint_events_per_packet;

    unsigned int keycodemax; //设备支持最大按键值个数
    unsigned int keycodesize; //每个按键字节大小
    void *keycode; //按键池，指向按键值数组首地址

    int (*setkeycode)(struct input_dev *dev,
              const struct input_keymap_entry *ke,
              unsigned int *old_keycode); // 修改按键值
    int (*getkeycode)(struct input_dev *dev,
              struct input_keymap_entry *ke); // 获取按键值

    struct ff_device *ff; //强制更新输入设备的部分内容

    unsigned int repeat_key; //重复按键的键值
    struct timer_list timer; //连击时定时器

    int rep[REP_CNT]; //按键重复

    struct input_mt *mt;

    struct input_absinfo *absinfo;

    unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];
    unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
    unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
    unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];

    int (*open)(struct input_dev *dev); //open 回调接口
    void (*close)(struct input_dev *dev);
    int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);
    int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);

    struct input_handle __rcu *grab;

    spinlock_t event_lock;
    struct mutex mutex;

    unsigned int users; //设备使用计数
    bool going_away;

    struct device dev; //设备结构

    struct list_head    h_list; // handle list
    struct list_head    node;   // input dev list

    unsigned int num_vals;
    unsigned int max_vals;
    struct input_value *vals;

    bool devres_managed;
};

4) input_handle

用于连接上面的 input_dev 和 input_handler

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struct input_handle {

    void *private;

    int open;
    const char *name;

    struct input_dev *dev;
    struct input_handler *handler;

    struct list_head    d_node; // 链接到 handle->dev->h_list
    struct list_head    h_node; // 链接到 handler->h_list
};

5) input_event

上报的事件由 input_event 描述

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struct input_event {
    struct timeval time;
    __u16 type;    //事件类型
    __u16 code;    //事件
    __s32 value;   //事件值
};

2、三角关系

对于每一个和 input_handler 匹配成功的 input_dev 内核都会在connect函数中创建一个 input_handle 结构，用于建立以及维护input_handler和input_dev之间的联系。input_handle作为 input_dev 和 input_handler 沟通的桥梁。建立联系的过程如下：

  1. 调用 input_register_handler 注册 input_dev 结构
  2. 在 input_register_handler 中遍历 input_handler_list 中所有的 input_handler,对每一个 input_hander 调用 input_attach_handler 进行匹配 (提示:这说明input_dev可以和多个input_hander 匹配成功)
  3. 匹配成功则调用 input_handler.connect函数
  4. connect 函数中将 input_dev 和 input_handler 赋值给 input_handle.dev 和 input_handle.handler
  5. 调用 input_register_handle 将 handle->d_node 链入 handle->dev->h_list 同时将 handle->h_node 链入 handler->h_list

于是 input_dev 可以利用 input_dev.h_list 中保存的d_node 找到 input_handle 结构从而找到对应的 input_handle.handler 中保存的 input_handler 结构,同理 input_hander 也可以借助 input_handle 找到对应 的input_dev。上述只是简单的描述了三者的关系，而input_dev和input_handler，并不是简单的一对一的关系，而是多对多的关系。。

3、核心层相关接口

1) input_register_handler

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

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

    INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);
    
    //将 handler 链接到 input_handler_list
    list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);

    //对遍历 input_dev_list 上的所有 dev 对每一个 dev 都调用 input_attach_handler 函数
    list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
        input_attach_handler(dev, handler);

    input_wakeup_procfs_readers();

    mutex_unlock(&input_mutex);
    return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(input_register_handler);

2) input_attach_handler

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static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)
{
    const struct input_device_id *id;
    int error;
    // 调用匹配接口
    id = input_match_device(handler, dev);
    if (!id)
        return -ENODEV;

    //匹配成功则调用 handler->connect 函数建立连接
    error = handler->connect(handler, dev, id);
    if (error && error != -ENODEV)
        pr_err("failed to attach handler %s to device %s, error: %d\n",
               handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);

    return error;
}

3) input_match_device

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static const struct input_device_id *input_match_device(struct input_handler *handler,
                            struct input_dev *dev)
{
    const struct input_device_id *id;
    
    // 判断是否有 flag 或者 driver_info, 如果有设置则进行匹配
    // 匹配成功如果有 handler->match 函数时，只有该函数返回为真时表示匹配成功
    for (id = handler->id_table; id->flags || id->driver_info; id++) {
        if (input_match_device_id(dev, id) &&
            (!handler->match || handler->match(handler, dev))) {
            return id;
        }
    }

    return NULL;
}

4) input_match_device_id

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bool input_match_device_id(const struct input_dev *dev,
               const struct input_device_id *id)
{
    if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS) // 匹配总线
        if (id->bustype != dev->id.bustype)
            return false;

    if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR)
        if (id->vendor != dev->id.vendor) // 匹配供应商
            return false;

    if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT)
        if (id->product != dev->id.product) // 匹配产品
            return false;

    if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION)
        if (id->version != dev->id.version) // 匹配版本
            return false;

    // bitmap_subset 这个函数的算法也是挺有意思的，感兴趣可以看看源码，下面直接给出结论
    // static inline int bitmap_subset(const unsigned long *src1, const unsigned long *src2, unsigned int nbits)
    // 当 src1 的第 n 位 (n < nbits) 为 0 时，src2 的第 n 位为任何数结果为真
    // 当 src1 的第 n 位 (n < nbits) 为 1 时，src2 的第 n 位为 1 是结果为真，否则结果为假
    // 只有当两者的 nbits 描述的位都位真时返回真
    // 举例说明1： bitmap_subset(5,3,3);
    // 5 二进制表示:    1     0     1
    // 3 二进制表示：   0     1     1
    // 计算结果         0  &  1  &  1  ==> 0
    //
    // 举例说明2： bitmap_subset(5,7,2); //只计算两位忽略最高位
    // 5 二进制表示:    1     0     1
    // 3 二进制表示：   0     1     1
    // 计算结果               1  &  1  ==> 1        
    //
    // 引申到这个函数的功能就是，当 input_handler 的事件类型某一位设置位 0 则表示兼容。
    // 如果设置位 1 则表示，当设备不支持时则无法匹配成功。

    if (!bitmap_subset(id->evbit, dev->evbit, EV_MAX) ||     // 匹配支持的事件类型
        !bitmap_subset(id->keybit, dev->keybit, KEY_MAX) ||  // 匹配支持的按键事件
        !bitmap_subset(id->relbit, dev->relbit, REL_MAX) ||  // 匹配支持的相对坐标事件
        !bitmap_subset(id->absbit, dev->absbit, ABS_MAX) ||  // 匹配支持的绝对坐标事件
        !bitmap_subset(id->mscbit, dev->mscbit, MSC_MAX) ||  // 匹配支持的其他功能
        !bitmap_subset(id->ledbit, dev->ledbit, LED_MAX) ||  // 匹配支持的指示灯
        !bitmap_subset(id->sndbit, dev->sndbit, SND_MAX) ||  
        !bitmap_subset(id->ffbit, dev->ffbit, FF_MAX) ||
        !bitmap_subset(id->swbit, dev->swbit, SW_MAX) ||
        !bitmap_subset(id->propbit, dev->propbit, INPUT_PROP_MAX)) {
        return false;
    }

    return true;
}
EXPORT_SYMBOL(input_match_device_id);

4) input_register_device

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int input_register_device(struct input_dev *dev)
{
    struct input_devres *devres = NULL;
    struct input_handler *handler;
    unsigned int packet_size;
    const char *path;
    int error;

    // 测试是否设置了 EV_ABS ，如果设置的同时  dev->absinfo 为空则返回
    if (test_bit(EV_ABS, dev->evbit) && !dev->absinfo) {
        dev_err(&dev->dev,
            "Absolute device without dev->absinfo, refusing to register\n");
        return -EINVAL;
    }

    // 是否使用设备资源管理，
    // 驱动注册失败时自动调用 devm_input_device_unregister 函数释放资源
    if (dev->devres_managed) { 
        devres = devres_alloc(devm_input_device_unregister,
                      sizeof(*devres), GFP_KERNEL);
        if (!devres)
            return -ENOMEM;

        devres->input = dev;
    }

    // 每一个设备都支持 EV_SYN/SYN_REPORT 事件
    __set_bit(EV_SYN, dev->evbit);

    // KEY_RESERVED 事件不应该被传输到应用空间
    __clear_bit(KEY_RESERVED, dev->keybit);

    // 清空其他事件，也就是说在 input_dev 注册前设置的其他事件是没有意义的会被清空
    input_cleanse_bitmasks(dev);
    
    // 获取每个包多少个事件
    packet_size = input_estimate_events_per_packet(dev);
    if (dev->hint_events_per_packet < packet_size)
        dev->hint_events_per_packet = packet_size;

    // 计算出每个包最大的事件数
    dev->max_vals = dev->hint_events_per_packet + 2;
    // 动态分出需要的内存空间
    dev->vals = kcalloc(dev->max_vals, sizeof(*dev->vals), GFP_KERNEL);
    if (!dev->vals) {
        error = -ENOMEM;
        goto err_devres_free;
    }

    // 重复按键相关
    // REP_PERIOD 秒之后每个 REP_DELAY 秒检测一次按键是否被按下。
    if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD])
        input_enable_softrepeat(dev, 250, 33);

    if (!dev->getkeycode)
        dev->getkeycode = input_default_getkeycode;

    if (!dev->setkeycode)
        dev->setkeycode = input_default_setkeycode;

    // 注册设备创建出设备节点 /sys/devices/xxx
    error = device_add(&dev->dev);
    if (error)
        goto err_free_vals;
     
    //打印设备所在路径
    path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
    pr_info("%s as %s\n",
        dev->name ? dev->name : "Unspecified device",
        path ? path : "N/A");
    kfree(path);

    error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
    if (error)
        goto err_device_del;

    // 将 input_dev 链接到 input_dev_list
    list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);

    //对于 input_handler_list 上的每一个 handler 调用 input_attach_handler 进行匹配
    list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
        input_attach_handler(dev, handler); 

    input_wakeup_procfs_readers();

    mutex_unlock(&input_mutex);

    if (dev->devres_managed) { // 如果设置了设备资源管理则注册对应
        dev_dbg(dev->dev.parent, "%s: registering %s with devres.\n",
            __func__, dev_name(&dev->dev));
        devres_add(dev->dev.parent, devres);
    }
    return 0;

err_device_del:
    device_del(&dev->dev);
err_free_vals:
    kfree(dev->vals);
    dev->vals = NULL;
err_devres_free:
    devres_free(devres);
    return error;
}
EXPORT_SYMBOL(input_register_device);

5) input_register_handle

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

    error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
    if (error)
        return error;

    if (handler->filter) //将 d_node 节点连接到 dev->h_list
        list_add_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);
    else
        list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);

    mutex_unlock(&dev->mutex);

    // 将 handle->h_node 链接到 handler->h_list
    list_add_tail_rcu(&handle->h_node, &handler->h_list);

    if (handler->start)
        handler->start(handle);

    return 0;
}
EXPORT_SYMBOL(input_register_handle);

三、evdev 分析

常用的 input_handler 内核都已经为我们做好了，这里来分析最最常用的 evdev。

1、数据结构

1) evdev

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struct evdev {
    int open; / 对被打开的设备进行计数
    struct input_handle handle;  // handle 被嵌入到 evdev，用于建立 input_dev 和 input_handler 之间的链接
    wait_queue_head_t wait; //等待队列头
    struct evdev_client __rcu *grab;
    struct list_head client_list; //连接 client
    spinlock_t client_lock; /* protects client_list */
    struct mutex mutex;
    struct device dev; // 设备
    struct cdev cdev;  // 字符设备结构
    bool exist;
};

2）evdev_client

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struct evdev_client {
    unsigned int head;
    unsigned int tail;
    unsigned int packet_head; /* [future] position of the first element of next packet */
    spinlock_t buffer_lock; /* protects access to buffer, head and tail */
    struct fasync_struct *fasync;
    struct evdev *evdev; // 指向所属的 evdev
    struct list_head node;
    unsigned int clk_type;
    bool revoked;
    unsigned long *evmasks[EV_CNT];
    unsigned int bufsize; // 数据大小
    struct input_event buffer[]; // 需要上报的数据存储在这里，这是一个环形数组缓存
};

2、evdev 的注册

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static const struct input_device_id evdev_ids[] = {
    { .driver_info = 1 },   /* 对所有的设备进行匹配 */
    { },                    /* 其他项为 0 则支持所有的事件 */
};

MODULE_DEVICE_TABLE(input, evdev_ids);

static struct input_handler evdev_handler = {
    .event      = evdev_event,       // 事件处理回调接口
    .events     = evdev_events,      
    .connect    = evdev_connect,     // 当有 input_dev 匹配成功时调用，建立连接
    .disconnect = evdev_disconnect,  // 断开连接
    .legacy_minors  = true,           
    .minor      = EVDEV_MINOR_BASE,  // 次设备号的基地址 64
    .name       = "evdev",           // handler 名字
    .id_table   = evdev_ids,         // id_table 用于 input_dev 的匹配
};

static int __init evdev_init(void)
{
    return input_register_handler(&evdev_handler);
}

3、与设备建立连接

当有设备匹配成功时,直接调用 evdev_connect 函数

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static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,
             const struct input_device_id *id)
{
    struct evdev *evdev;
    int minor;
    int dev_no;
    int error;

    // 获取次设备号
    minor = input_get_new_minor(EVDEV_MINOR_BASE, EVDEV_MINORS, true);
    if (minor < 0) {
        error = minor;
        pr_err("failed to reserve new minor: %d\n", error);
        return error;
    }

    // 创建一个 evdev
    evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
    if (!evdev) {
        error = -ENOMEM;
        goto err_free_minor;
    }

    // 初始化链表
    INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);
    spin_lock_init(&evdev->client_lock);
    mutex_init(&evdev->mutex);
    
    //初始化等待队列头
    init_waitqueue_head(&evdev->wait);
    evdev->exist = true;

    dev_no = minor;
    /* Normalize device number if it falls into legacy range */
    if (dev_no < EVDEV_MINOR_BASE + EVDEV_MINORS)
        dev_no -= EVDEV_MINOR_BASE;

    // 设置设备名字为 event + 次设备号
    dev_set_name(&evdev->dev, "event%d", dev_no);

    // 设置 handle 结构的 dev 为传入的 input_dev, 同时增加相关设备的引用计数
    evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
    evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);  // 设置 name 为 evdev
    evdev->handle.handler = handler;             // 设置 handler
    evdev->handle.private = evdev;               // 设置私有数据

    evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, minor); // 设置设备号
    evdev->dev.class = &input_class; // 设置所属类 /sys/class/input
    evdev->dev.parent = &dev->dev;   // 设置父节点为 input_dev->dev
    evdev->dev.release = evdev_free; // 设置 release 回调函数
    device_initialize(&evdev->dev);  // 初始化设备结构

    // 注册 handle 结构，就是将对应节点链接到对应的 input_dev 和 input_handler
    error = input_register_handle(&evdev->handle);
    if (error)
        goto err_free_evdev;

    // 初始化字符设备，evdev 的本质就是字符设备
    cdev_init(&evdev->cdev, &evdev_fops);

    // 注册字符设备，同时也会在 /dev 下创建出对应的设备 dev/intput0
    // 创建 /sys/class/input/input0
    // 创建 /sys/devices/注册的设备名/input0
    error = cdev_device_add(&evdev->cdev, &evdev->dev);
    if (error)
        goto err_cleanup_evdev;

    return 0;

 err_cleanup_evdev:
    evdev_cleanup(evdev);
    input_unregister_handle(&evdev->handle);
 err_free_evdev:
    put_device(&evdev->dev);
 err_free_minor:
    input_free_minor(minor);
    return error;
}

在建立连接时将创建字符设备，提供的接口如下

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static const struct file_operations evdev_fops = {
    .owner      = THIS_MODULE,
    .read       = evdev_read,
    .write      = evdev_write,
    .poll       = evdev_poll,
    .open       = evdev_open,
    .release    = evdev_release,
    .unlocked_ioctl = evdev_ioctl,
#ifdef CONFIG_COMPAT
    .compat_ioctl   = evdev_ioctl_compat,
#endif
    .fasync     = evdev_fasync,
    .llseek     = no_llseek,
};

4、打开设备

当上层打开对应的字符设备接口时回调流程如下

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static int evdev_open
    --> static int evdev_open_device
        --> int input_open_device
            --> dev->open(dev); //如果存在则调用，不存在直接返回

当我们打开一个 evdev 节点的时候最终会调用对应的设备的 open 回调函数

5、读取数据

当 以 O_NONBLOCK 读取数据时，读取不到数据进入休眠。

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static ssize_t evdev_read(struct file *file, char __user *buffer,
              size_t count, loff_t *ppos)
{
    struct evdev_client *client = file->private_data;
    struct evdev *evdev = client->evdev;
    struct input_event event;
    size_t read = 0;
    int error;

    // 判读读取的数据是否过长
    if (count != 0 && count < input_event_size())
        return -EINVAL;

    for (;;) {
        if (!evdev->exist || client->revoked)
            return -ENODEV;

        if (client->packet_head == client->tail &&
            (file->f_flags & O_NONBLOCK))
            return -EAGAIN;
        
        // 读取的长度为 0 直接返回
        if (count == 0)
            break;

        while (read + input_event_size() <= count &&
               evdev_fetch_next_event(client, &event)) {

            if (input_event_to_user(buffer + read, &event))
                return -EFAULT;

            read += input_event_size();
        } // 循环读取数据

        if (read) // 读取到则返回
            break;

        // 如果未读取到数据同时状态是 O_NONBLOCK 则进入休眠。
        if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) { 
            error = wait_event_interruptible(evdev->wait,
                    client->packet_head != client->tail ||
                    !evdev->exist || client->revoked);
            if (error)
                return error;
        }
    }

    return read;
}

四、事件上报

所谓事件上报，不过是将要上报的事件准备好，然后唤醒前面 evdev_read 休眠的进程，将数据返回给用户空间。调用流程如下感兴趣可以跟一下源码。

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void input_event
    --> static void input_handle_event
        --> static void input_pass_values
            --> static unsigned int input_to_handler
                 --> handler->event
                     --> static void evdev_event
                             --> static void evdev_events
                                 --> static void evdev_pass_values
                                     --> wake_up_interruptible(&evdev->wait);

内核已经将上报的接口封装好了，如下所示。

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// 向输入子系统报告产生的按键事件类型的事件code，以及事件的值value
static inline void input_report_key(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
{
    input_event(dev, EV_KEY, code, !!value);
}

// 向输入子系统报告相对坐标事件
static inline void input_report_rel(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
{
    input_event(dev, EV_REL, code, value);
}

// 向输入子系统报告绝对坐标事件
static inline void input_report_abs(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
{
    input_event(dev, EV_ABS, code, value);
}

// 耳机插拔等事件上报
static inline void input_report_switch(struct input_dev *dev, unsigned int code, int value)
{
    input_event(dev, EV_SW, code, !!value);
}

// 通知子系统处理上报的事件
static inline void input_sync(struct input_dev *dev)
{
    input_event(dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 0);
}

// 多点触摸事件 
static inline void input_mt_sync(struct input_dev *dev)
{
    input_event(dev, EV_SYN, SYN_MT_REPORT, 0);
}

// 设置 type 事件的事件值
void input_set_capability(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code);

五、应用程序处理 input 事件

参考问章 https://www.136.la/tech/show-60258.html

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int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    struct input_event ev;
    char name[80];

    // 打开设备
    fd = open("/dev/input/event5", O_RDWR);
    if(fd < 0) {
        printf("open err\n");
        return 0;
    }

    ioctl(fd, EVIOCGNAME(sizeof(name) - 1), name); //获取设备名
    printf("find device name = %s\n", name);

    // 循环读取
    while(1) {
        // 读取数据
        read(fd, &ev, sizeof(struct input_event));
        // 打印当前触发类型
        // printf("ev ==  %x \n",ev.type );
        switch(ev.type) 
        {
            case EV_SYN:
            printf("-------------------------\n");
                break;

            // 按键
            case EV_KEY:
                printf("key down / up: %d \n",ev.code );
                break;

            // 鼠标
            case EV_REL:
                    printf("mouse: ");
                if (ev.code == REL_X) {
                    printf(" x -- %d\n", ev.value);
                } else if (ev.code == REL_Y) {
                    printf(" y -- %d\n", ev.value);
                }
                break;

            // 触摸屏
            case EV_ABS:
                printf("ts: ");
                if(ev.code == ABS_MT_POSITION_X) {
                    printf(" x -- %d\n", ev.value);
                    x = ev.value;
                } else if (ev.code == ABS_MT_POSITION_Y) {
                    printf(" y -- %d\n", ev.value);
                    y = ev.value;
                } else if (ev.code == ABS_PRESSURE) {
                    printf(" pressure: %d\n", ev.value);
                }
                break;
        }
    }
    close(fd);
    return 0;
}
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