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input子系统分析

  1. 一、input子系统概述
  2. 在linux下，按键、触摸屏、鼠标等都可以利用input接口函数来实现设备驱动。
  3. 1,linux输入子系统主要分三层： 驱动，输入CORE， 事件处理层。
  4. 驱动根据CORE提供的接口，向上报告发生的按键动作。然后CORE根据驱动的类型，分派这个报告给对应的事件处理层进行处事。
  5. 事件处理层把数据变化反应到设备模型的文件中（事件缓冲区）。并通知在这些设备模型文件上等待的进程。
  6. input子系统分析
  7. 2,输入子系统在KERNEL初始化时被初始化。会创建所有类型输入输出设备的逻辑设备（及sysfs结点）。当硬件注册时，就会调用所有类型的input handler的connect函数，根据硬件注册的结构来判断是否与自己相关，然后再创建一个具体的设备结点。
  8. 3,驱动只负责的把输入设备注册到输入子系统中，然后输入子系统来创建对应的具体设备结点。而事件处理层，在初始化时，需要注册所一类设备的输入事件处理函数及相关接口
  9. 4,一类input handler可以和多个硬件设备相关联，创建多个设备节点。而一个设备也可能与多个input handler相关联，创建多个设备节点。
  10. 二.主要input通用数据结构
  11. 1.input_dev 这是input设备基本的设备结构，每个input驱动程序中都必须分配初始化这样一个结构，成员比较多 
  12. struct input_dev { 
  13.     const char *name; 
  14.     const char *phys; 
  15.     const char *uniq; 
  16.     struct input_id id;//与input_handler匹配用的id，包括 
  17.     /*struct input_id { 
  18.      __u16 bustype; //总线类型 
  19.      __u16 vendor; //生产厂商 
  20.      __u16 product; //产品类型 
  21.      __u16 version; //版本 
  22.          }; */
  23.          /*
  24.       #define EV_SYN 0x00 //同步事件
  25.     #define EV_KEY 0x01 //绝对二进制值，如键盘或按钮
  26.     #define EV_REL 0x02 //绝对结果，如鼠标设备
  27.     #define EV_ABS 0x03 //绝对整数值，如操纵杆或书写板
  28.     #define EV_MSC 0x04 //其它类
  29.     #define EV_SW 0x05 //开关事件
  30.     #define EV_LED 0x11 //LED或其它指示设备
  31.     #define EV_SND 0x12 //声音输出，如蜂鸣器
  32.     #define EV_REP 0x14 //允许按键自重复
  33.     #define EV_FF 0x15 //力反馈
  34.     #define EV_PWR 0x16 //电源管理事件
  35.     */
  36.     unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)]; //设备支持的事件类型如上 
  37.     unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)]; //按键事件支持的子事件类型 
  38.     unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)]; //相对坐标事件支持的子事件类型 
  39.     unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)]; //绝对坐标事件支持的子事件类型 
  40.     unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)]; 
  41.     unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)]; 
  42.     unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)]; 
  43.     unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)]; 
  44.     unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; 
  45.     unsigned int keycodemax; 
  46.     unsigned int keycodesize; 
  47.     void *keycode; 
  48.     int (*setkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int keycode); 
  49.     int (*getkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int *keycode); 
  50.     struct ff_device *ff; 
  51.     unsigned int repeat_key; //最近一次的按键值 
  52.     struct timer_list timer; 
  53.     int sync; 
  54.     int abs[ABS_MAX + 1]; 
  55.     int rep[REP_MAX + 1]; 
  56.     unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];//反应设备当前的按键状态 
  57.     unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];//反应设备当前的led状态 
  58.     unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];//反应设备当前的声音输入状态 
  59.     unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)]; //反应设备当前的开关状态 
  60.     int absmax[ABS_MAX + 1];//来自绝对坐标事件的最大键值 
  61.     int absmin[ABS_MAX + 1];//来自绝对坐标事件的最小键值 
  62.     int absfuzz[ABS_MAX + 1]; 
  63.     int absflat[ABS_MAX + 1]; 
  64.     int (*open)(struct input_dev *dev); //第一次打开设备时调用，初始化设备用 
  65.     void (*close)(struct input_dev *dev);//最后一个应用程序释放设备时用，关闭设备 
  66.     int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file); 
  67.     /*用于处理传递给设备的事件，如LED事件和声音事件*/ 
  68.     int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value); 
  69.     struct input_handle *grab;//当前占有该设备的input_handle 
  70.     spinlock_t event_lock; 
  71.     struct mutex mutex; 
  72.     unsigned int users;//打开该设备的用户数量(input handlers) 
  73.     int going_away; 
  74.     struct device dev; 
  75.     struct list_head h_list;//该链表头用于链接此设备所关联的input_handle 
  76.     struct list_head node; //用于将此设备链接到input_dev_list 
  77. }
  78. 2. input_handler 这是事件处理器的数据结构，代表一个事件处理器
  79. struct input_handler { 
  80.     void *private; 
  81.     /*event用于处理事件*/ 
  82.     void (*event)(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value); 
  83.     /*connect用于建立handler和device的联系*/ 
  84.     int (*connect)(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev, const struct input_device_id *id); 
  85.     /*disconnect用于解除handler和device的联系*/ 
  86.     void (*disconnect)(struct input_handle *handle); 
  87.     void (*start)(struct input_handle *handle); 
  88.     const struct file_operations *fops;//handler的一些处理函数 
  89.     int minor;//次设备号 
  90.     const char *name; 
  91.     const struct input_device_id *id_table;//用于和device匹配 ,这个是事件处理器所支持的input设备
  92.     const struct input_device_id *blacklist;//匹配黑名单,这个是事件处理器应该忽略的input设备 
  93.     struct list_head h_list;//这个链表用来链接他所支持的input_handle结构,input_dev与input_handler配对之后就会生成一个input_handle结构 
  94.     struct list_head node; //链接到input_handler_list，这个链表链接了所有注册到内核的事件处理器 
  95. }; 
  96. 3.input_handle 结构体代表一个成功配对的input_dev和input_handler
  97. struct input_handle { 
  98.     void *private; //每个配对的事件处理器都会分配一个对应的设备结构，如evdev事件处理器的evdev结构，注意这个结构与设备驱动层的input_dev不同，初始化handle时，保存到这里。 
  99.     int open; //打开标志，每个input_handle 打开后才能操作，这个一般通过事件处理器的open方法间接设置 
  100.     const char *name; 
  101.     struct input_dev *dev; //关联的input_dev结构 
  102.     struct input_handler *handler; //关联的input_handler结构 
  103.     struct list_head d_node; //input_handle通过d_node连接到了input_dev上的h_list链表上 
  104.     struct list_head h_node; //input_handle通过h_node连接到了input_handler的h_list链表上 
  105. }; 
  106. 4.三个数据结构之间的关系
  107. input_dev 是硬件驱动层，代表一个input设备
  108. input_handler 是事件处理层，代表一个事件处理器
  109. input_handle 个人认为属于核心层，代表一个配对的input设备与input事件处理器
  110. input_dev 通过全局的input_dev_list链接在一起。设备注册的时候实现这个操作。
  111. input_handler 通过全局的input_handler_list链接在一起。事件处理器注册的时候实现这个操作（事件处理器一般内核自带，一般不需要我们来写）
  112. input_hande 没有一个全局的链表，它注册的时候将自己分别挂在了input_dev 和 input_handler 的h_list上了。通过input_dev 和input_handler就可以找到input_handle在设备注册和事件处理器，注册的时候都要进行配对工作，配对后就会实现链接。通过input_handle也可以找到input_dev和input_handler。
  113. 我们可以看到，input_device和input_handler中都有一个h_list,而input_handle拥有指向input_dev和input_handler的指针，也就是说input_handle是用来关联input_dev和input_handler的。
  114. 那么为什么一个input_device和input_handler中拥有的是h_list而不是一个handle呢？因为一个device可能对应多个handler,而一个handler也不能只处理一个device,比如说一个鼠标，它可以对应even handler，也可以对应mouse handler,因此当其注册时与系统中的handler进行匹配，就有可能产生两个实例，一个是evdev,另一个是mousedev,而任何一个实例中都只有一个handle。至于以何种方式来传递事件，就由用户程序打开哪个实例来决定。后面一个情况很容易理解，一个事件驱动不能只为一个甚至一种设备服务，系统中可能有多种设备都能使用这类handler,比如event handler就可以匹配所有的设备。在input子系统中，有8种事件驱动，每种事件驱动最多可以对应32个设备，因此dev实例总数最多可以达到256个。
  115. input子系统分析
  116. 三、输入子系统驱动层分析（以tps6507x为例）
  117. 1.platform device的注册 
  118. 2.platform driver注册
  119. static struct platform_driver tps6507x_ts_driver = {
  120.     .driver = {
  121.         .name = "tps6507x-ts",
  122.         .owner = THIS_MODULE,
  123.     },
  124.     .probe = tps6507x_ts_probe,
  125.     .remove = __devexit_p(tps6507x_ts_remove),
  126. };
  127. //tps6507x触摸屏封装的设备结构
  128. struct tps6507x_ts {
  129.     struct input_dev *input_dev;
  130.     struct device *dev;
  131.     char phys[32];
  132.     struct delayed_work work;
  133.     unsigned polling; /* polling is active */
  134.     struct ts_event tc;
  135.     struct tps6507x_dev *mfd;
  136.     u16 model;
  137.     unsigned pendown;
  138.     int irq;
  139.     void (*clear_penirq)(void);
  140.     unsigned long poll_period; /* ms */
  141.     u16 min_pressure;
  142.     int vref; /* non-zero to leave vref on */
  143. };
  144. static int __init tps6507x_ts_init(void)
  145. {
  146.     return platform_driver_register(&tps6507x_ts_driver);
  147. }
  148. //与platform device匹配成功后会调用tps6507x_ts_probe
  149. static int tps6507x_ts_probe(struct platform_device *pdev)
  150. {
  151.     int error;
  152.     struct tps6507x_ts *tsc;
  153.     struct tps6507x_dev *tps6507x_dev = dev_get_drvdata(pdev->dev.parent);
  154.     struct touchscreen_init_data *init_data;
  155.     struct input_dev *input_dev;
  156.     struct tps6507x_board *tps_board;
  157.     int schd;
  158.     //找到tps6507x platform data
  159.     tps_board = (struct tps6507x_board *)tps6507x_dev->dev->platform_data;
  160.     if (!tps_board) {
  161.         dev_err(tps6507x_dev->dev,"Could not find tps6507x platform datan");
  162.         return -EIO;
  163.     }
  164.     //得到触摸屏的一些初始化信息,如厂商信息等
  165.     init_data = tps_board->tps6507x_ts_init_data;
  166.     //分配tps6507x_ts结构体
  167.     tsc = kzalloc(sizeof(struct tps6507x_ts), GFP_KERNEL);
  168.     if (!tsc) {
  169.         dev_err(tps6507x_dev->dev, "failed to allocate driver datan");
  170.         error = -ENOMEM;
  171.         goto err0;
  172.     }
  173.     tps6507x_dev->ts = tsc;
  174.     tsc->mfd = tps6507x_dev;
  175.     tsc->dev = tps6507x_dev->dev;
  176.     //分配一个input_dev接口，并初始化一些基本的成员
  177.     input_dev = input_allocate_device();
  178.     if (!input_dev) {
  179.         dev_err(tsc->dev, "Failed to allocate input device.n");
  180.         error = -ENOMEM;
  181.         goto err1;
  182.     }
  183.     input_dev->evbit[0] = BIT_MASK(EV_KEY) | BIT_MASK(EV_ABS);//设备支持的事件类型为按键事件和绝对坐标事件 
  184.     input_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_TOUCH)] = BIT_MASK(BTN_TOUCH);//按键事件支持的子事件类型 
  185.     //MAX_10BIT=0x3FF,设置ABS_X编码值范围为0-0x3ff，因为mini2440的AD转换出的数据最大为10位，所以不会超过0x3ff
  186.     input_set_abs_params(input_dev, ABS_X, 0, MAX_10BIT, 0, 0);//这个是设置ad转换的x坐标
  187.     input_set_abs_params(input_dev, ABS_Y, 0, MAX_10BIT, 0, 0);//这个是设置ad转换的y坐标
  188.     input_set_abs_params(input_dev, ABS_PRESSURE, 0, MAX_10BIT, 0, 0);//这个是设置触摸屏是否按下的标志
  189.     input_dev->name = "TPS6507x Touchscreen";
  190.     input_dev->id.bustype = BUS_I2C;//总线类型是I2C
  191.     input_dev->dev.parent = tsc->dev;//父设备
  192.     snprintf(tsc->phys, sizeof(tsc->phys),"%s/input0", dev_name(tsc->dev));
  193.     input_dev->phys = tsc->phys;
  194.     dev_dbg(tsc->dev, "device: %sn", input_dev->phys);
  195.     input_set_drvdata(input_dev, tsc);//保存tsc结构到input_dev中
  196.     tsc->input_dev = input_dev;//tsc结构指向初始化过的input_dev设备
  197.     INIT_DELAYED_WORK(&tsc->work, tps6507x_ts_handler);
  198.     tsc->wq = create_workqueue("TPS6507x Touchscreen");
  199.     if (init_data) {
  200.         tsc->poll_period = init_data->poll_period;//触摸屏采样时间30ms
  201.         tsc->vref = init_data->vref;//turn off vref when not using A/D
  202.         tsc->min_pressure = init_data->min_pressure;//触摸屏最小压力0x30
  203.         input_dev->id.vendor = init_data->vendor;//0
  204.         input_dev->id.product = init_data->product;//65070
  205.         input_dev->id.version = init_data->version;//0x100
  206.     } else {
  207.         tsc->poll_period = TSC_DEFAULT_POLL_PERIOD;
  208.         tsc->min_pressure = TPS_DEFAULT_MIN_PRESSURE;
  209.     }
  210.     //设置设备standby状态
  211.     error = tps6507x_adc_standby(tsc);
  212.     if (error)
  213.         goto err2;
  214.     //注册一个input设备
  215.     error = input_register_device(input_dev);
  216.     if (error)
  217.         goto err2;
  218.     schd = queue_delayed_work(tsc->wq, &tsc->work,msecs_to_jiffies(tsc->poll_period));
  219.     if (schd)
  220.         tsc->polling = 1;
  221.     else {
  222.         tsc->polling = 0;
  223.         dev_err(tsc->dev, "schedule failed");
  224.         goto err2;
  225.      }
  226.     platform_set_drvdata(pdev, tps6507x_dev);
  227.     return 0;
  228. err2:
  229.     cancel_delayed_work_sync(&tsc->work);
  230.     destroy_workqueue(tsc->wq);
  231.     input_free_device(input_dev);
  232. err1:
  233.     kfree(tsc);
  234.     tps6507x_dev->ts = NULL;
  235. err0:
  236.     return error;
  237. }
  238. int input_register_device(struct input_dev *dev)
  239. {
  240.     //这个原子变量，代表总共注册的input设备，每注册一个加1，因为是静态变量，所以每次调用都不会清零的 
  241.     static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
  242.     struct input_handler *handler;
  243.     const char *path;
  244.     int error;
  245.     //EN_SYN这个是设备都要支持的事件类型，所以要设置 
  246.     __set_bit(EV_SYN, dev->evbit);
  247.     /* KEY_RESERVED is not supposed to be transmitted to userspace. */
  248.     __clear_bit(KEY_RESERVED, dev->keybit);
  249.     /* Make sure that bitmasks not mentioned in dev->evbit are clean. */
  250.     input_cleanse_bitmasks(dev);
  251.     //这个内核定时器是为了重复按键而设置的
  252.     //rep主要是处理重复按键，如果没有定义dev->rep[REP_DELAY]和dev->rep[REP_PERIOD], 
  253.   //则将其赋值为默认值。dev->rep[REP_DELAY]是指第一次按下多久算一次，这里是250ms， 
  254.   //dev->rep[REP_PERIOD]指如果按键没有被抬起，每33ms算一次。 
  255.     init_timer(&dev->timer);
  256.     if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {
  257.         dev->timer.data = (long) dev;
  258.         dev->timer.function = input_repeat_key;
  259.         dev->rep[REP_DELAY] = 250;
  260.         dev->rep[REP_PERIOD] = 33;
  261.         //如果没有定义有关重复按键的相关值，就用内核默认的 
  262.     }
  263.     /*如果dev没有定义getkeycode和setkeycode，则赋默认值。他们的作用一个是获得键的扫描码，一个是设置键的扫描码*/
  264.     if (!dev->getkeycode && !dev->getkeycode_new)
  265.         dev->getkeycode_new = input_default_getkeycode;
  266.     if (!dev->setkeycode && !dev->setkeycode_new)
  267.         dev->setkeycode_new = input_default_setkeycode;
  268.     //设置input_dev中device的名字，这个名字会在/class/input中出现 
  269.     dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",(unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);
  270.     error = device_add(&dev->dev);//添加input设备，注册到linux设备模型中，生成一系列的sys相关文件，udev会根据dev文件生成设备节点
  271.     if (error)
  272.         return error;
  273.     path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
  274.     printk(KERN_INFO "input: %s as %sn",dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");
  275.     kfree(path);
  276.     error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
  277.     if (error) {
  278.         device_del(&dev->dev);
  279.         return error;
  280.     }
  281.     list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);//将新分配的input设备连接到input_dev_list链表上 
  282.     list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)//遍历input_handler_list链表，配对input_dev和input_handler
  283.         input_attach_handler(dev, handler);
  284.     input_wakeup_procfs_readers();//与proc文件系统有关
  285.     mutex_unlock(&input_mutex);
  286.     return 0;
  287. }
  288. 四、输入子系统核心分析
  289. static const struct file_operations input_fops = {
  290.     .owner = THIS_MODULE,
  291.     .open = input_open_file,
  292.     .llseek = noop_llseek,
  293. };
  294. struct class input_class = {
  295.     .name        = "input",
  296.     .devnode    = input_devnode,
  297. };
  298. static int __init input_init(void)
  299. {
  300.     int err;
  301.     //向内核注册一个类，用于linux设备模型。注册后会在/sys/class下面出现input目录 
  302.     err = class_register(&input_class);
  303.     if (err) {
  304.         printk(KERN_ERR "input: unable to register input_dev classn");
  305.         return err;
  306.     }
  307.     //和proc文件系统有关，暂时不管 
  308.     err = input_proc_init();
  309.     if (err)
  310.         goto fail1;
  311.     //注册字符设备，以主设备号INPUT_MAJOR,次设备号0-255,注册266个设备，说明input设备最大只能有255个 
  312.     err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);
  313.     if (err) {
  314.         printk(KERN_ERR "input: unable to register char major %d", INPUT_MAJOR);
  315.         goto fail2;
  316.     }
  317.     return 0;
  318.  fail2:    input_proc_exit();
  319.  fail1:    class_unregister(&input_class);
  320.     return err;
  321. }
  322. 五. 事件处理层分析（以evdev事件处理器为例）
  323. 1.主要数据结构
  324. （1） evdev设备结构
  325. struct evdev { 
  326.     int exist; 
  327.     int open; //打开标志 
  328.     int minor; //次设备号 
  329.     struct input_handle handle; //关联的input_handle 
  330.     wait_queue_head_t wait; //等待队列，当进程读取设备，而没有事件产生的时候，进程就会睡在其上面 
  331.     struct evdev_client *grab; //强制绑定的evdev_client结构，这个结构后面再分析 
  332.     struct list_head client_list; //evdev_client 链表，这说明一个evdev设备可以处理多个evdev_client，可以有多个进程访问evdev设备 
  333.     spinlock_t client_lock; /* protects client_list */ 
  334.     struct mutex mutex; 
  335.     struct device dev; //device结构，说明这是一个设备结构 
  336. }; 
  337. //evdev结构体在配对成功的时候生成，由handler->connect生成，对应设备文件为/class/input/event(n)，如触摸屏驱动的event0，这个设备是用户空间要访问的设备，可以理解它是一个虚拟设备，因为没有对应的硬件，但是通过handle->dev 就可以找到input_dev结构，而它对应着触摸屏，设备文件为/class/input/input0。这个设备结构生成之后保存在evdev_table中，索引值是minor。
  338. （2）evdev用户端结构
  339. struct evdev_client { 
  340.     struct input_event buffer[EVDEV_BUFFER_SIZE];//这个是一个input_event数据结构的数组，input_event代表一个事件，基本成员：类型（type），编码（code），值（value） 
  341.     int head; //针对buffer数组的索引 
  342.     int tail; //针对buffer数组的索引，当head与tail相等的时候，说明没有事件 
  343.     spinlock_t buffer_lock; /* protects access to buffer, head and tail */ 
  344.     struct fasync_struct *fasync; //异步通知函数 
  345.     struct evdev *evdev; //evdev设备 
  346.     struct list_head node; // evdev_client 链表项 
  347. }; 
  348. //这个结构在进程打开event0设备的时候调用evdev的open方法，在open中创建这个结构，并初始化。在关闭设备文件的时候释放这个结构。
  349. （3）input_event结构
  350. struct input_event { 
  351.     struct timeval time; //事件发生的时间 
  352.     __u16 type; //事件类型 
  353.     __u16 code; //子事件 
  354.     __s32 value; //事件的value 
  355. }; 
  356. 2.事件处理层与用户程序和输入子系统核心打交道，是他们两层的桥梁。一般内核有好几个事件处理器，像evdev mousedev jotdev。evdev事件处理器可以处理所有的事件，触摸屏驱动就是用的这个，所以下面分析这个事件处理器的实现。它也是作为模块注册到内核中的，首先分析它的模块初始化函数。
  357. static const struct file_operations evdev_fops = {
  358.     .owner        = THIS_MODULE,
  359.     .read        = evdev_read,
  360.     .write        = evdev_write,
  361.     .poll        = evdev_poll,
  362.     .open        = evdev_open,
  363.     .release    = evdev_release,
  364.     .unlocked_ioctl    = evdev_ioctl,
  365. #ifdef CONFIG_COMPAT
  366.     .compat_ioctl    = evdev_ioctl_compat,
  367. #endif
  368.     .fasync        = evdev_fasync,
  369.     .flush        = evdev_flush,
  370.     .llseek        = no_llseek,
  371. };
  372. static const struct input_device_id evdev_ids[] = {
  373.     { .driver_info = 1 },    //适合所有的类型的设备
  374.     { },            /* Terminating zero entry */
  375. };
  376. static struct input_handler evdev_handler = {
  377.     .event        = evdev_event, //向系统报告input事件，系统通过read方法读取
  378.     .connect    = evdev_connect,//和input_dev匹配后调用connect构建
  379.     .disconnect    = evdev_disconnect,
  380.     .fops        = &evdev_fops,//event设备文件的操作方法
  381.     .minor        = EVDEV_MINOR_BASE,//次设备号基准值
  382.     .name        = "evdev",
  383.     .id_table    = evdev_ids,//匹配规则
  384. };
  385. static int __init evdev_init(void)
  386. {
  387.     //模块初始化函数就调用一个注册handler函数，将evdev_handler注册到系统中。
  388.     return input_register_handler(&evdev_handler);
  389. }
  390. int input_register_handler(struct input_handler *handler)
  391. {
  392.     struct input_dev *dev;
  393.     int retval;
  394.     retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
  395.     if (retval)
  396.         return retval;
  397.     INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);
  398.     if (handler->fops != NULL) {
  399.         if (input_table[handler->minor >> 5]) {
  400.             retval = -EBUSY;
  401.             goto out;
  402.         }
  403.         input_table[handler->minor >> 5] = handler;//添加到全局数组中
  404.         //input_table，每个注册的handler都会将自己保存到这里，索引值为handler->minor右移5为，也就是除以32 
  405.     //为什么会这样呢，因为每个handler都会处理最大32个input_dev，所以要以minor的32为倍数对齐,这个minor是传进来的handler的MINOR_BASE 
  406.     //每一个handler都有一个这一个MINOR_BASE，以evdev为例,EVDEV_MINOR_BASE = 64,可以看出系统总共可以注册8个handler 
  407.     }
  408.     //连接到input_handler_list链表中
  409.     list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);
  410.     list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)//配对，遍历input_dev_list链表中的input_dev设备，与对应的input_handler结构配对，和注册input_dev过程一样的
  411.         input_attach_handler(dev, handler); 
  412.     input_wakeup_procfs_readers();//与proc文件系统有关
  413.  out:
  414.     mutex_unlock(&input_mutex);
  415.     return retval;
  416. }
  417. static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)
  418. {
  419.     const struct input_device_id *id;
  420.     int error;
  421.     id = input_match_device(handler, dev);//这个是主要的配对函数，主要比较id中的各项
  422.     if (!id)
  423.         return -ENODEV;
  424.     //配对成功调用handler的connect函数，这个函数在事件处理器中定义，主要生成一个input_handle结构，并初始化，还生成一个事件处理器相关的设备结构，
  425.     error = handler->connect(handler, dev, id);//调用evdev_connect
  426.     if (error && error != -ENODEV)
  427.         printk(KERN_ERR"input: failed to attach handler %s to device %s, ""error: %dn",handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);
  428.     return error;
  429. }
  430. static const struct input_device_id *input_match_device(struct input_handler *handler,struct input_dev *dev)
  431. {
  432.     const struct input_device_id *id;
  433.     int i;
  434.     for (id = handler->id_table; id->flags || id->driver_info; id++) {//id->driver_info=1,表示可以配对所有
  435.         if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)
  436.             if (id->bustype != dev->id.bustype)
  437.                 continue;
  438.         if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR)
  439.             if (id->vendor != dev->id.vendor)
  440.                 continue;
  441.         if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT)
  442.             if (id->product != dev->id.product)
  443.                 continue;
  444.         if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION)
  445.             if (id->version != dev->id.version)
  446.                 continue;
  447.         //配对成功，进入下面的宏
  448.         MATCH_BIT(evbit, EV_MAX);
  449.         MATCH_BIT(keybit, KEY_MAX);
  450.         MATCH_BIT(relbit, REL_MAX);
  451.         MATCH_BIT(absbit, ABS_MAX);
  452.         MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX);
  453.         MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX);
  454.         MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX);
  455.         MATCH_BIT(ffbit, FF_MAX);
  456.         MATCH_BIT(swbit, SW_MAX);
  457.         //没有match函数
  458.         if (!handler->match || handler->match(handler, dev))
  459.             return id;
  460.     }
  461.     return NULL;
  462. }
  463. //如果匹配上了就会创建一个evdev，它里边封装了一个handle，会把input_dev和input_handler关联到一起。关系如下：
  464. input子系统分析
  465. static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,const struct input_device_id *id)
  466. {
  467.     struct evdev *evdev;
  468.     int minor;
  469.     int error;
  470.     //EVDEV_MINORS为32，说明evdev这个handler可以同时有32个输入设备和他配对，evdev_table中以minor（非次设备号，但是有一个换算关系）存放evdev结构体
  471.     for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)
  472.         if (!evdev_table[minor])
  473.             break;
  474.     if (minor == EVDEV_MINORS) {//这个说明32个位置全都被占用了，连接失败 
  475.         printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devicesn");
  476.         return -ENFILE;
  477.     }
  478.     //分配一个evdev结构体，这个结构体是evdev事件处理器特有的
  479.     evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
  480.     if (!evdev)
  481.         return -ENOMEM;
  482.     //初始化结构体的一些成员
  483.     INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);
  484.     spin_lock_init(&evdev->client_lock);
  485.     mutex_init(&evdev->mutex);
  486.     init_waitqueue_head(&evdev->wait);
  487.     //这个是设置evdev中device的名字，他将出现在/class/input中。 
  488.   //前面也有一个device是input_dev的，名字是input（n），注意与他的不同 
  489.   //这个结构是配对后的虚拟设备结构，没有对应的硬件，但是通过它可以找到相关的硬件 
  490.     dev_set_name(&evdev->dev, "event%d", minor);
  491.     evdev->exist = true;
  492.     evdev->minor = minor;
  493.     //因为evdev中包含handle了，所以初始化它就可以了，这样就连接了input_handler与input_dev
  494.     evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
  495.     evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);
  496.     evdev->handle.handler = handler;
  497.     evdev->handle.private = evdev;
  498.     //注意：这个minor不是真正的次设备号，还要加上EVDEV_MINOR_BASE 
  499.     evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor);
  500.     evdev->dev.class = &input_class;
  501.     evdev->dev.parent = &dev->dev;//配对生成的device，父设备是与他相关连的input_dev
  502.     evdev->dev.release = evdev_free;
  503.     device_initialize(&evdev->dev);//做一些初始化device结构
  504.     error = input_register_handle(&evdev->handle);// 注册一个input_handle结构体
  505.     if (error)
  506.         goto err_free_evdev;
  507.     //这个函数只做了一件事，就是把evdev结构保存到evdev_table中，这个数组也minor为索引，evdev_table[evdev->minor] = evdev; 
  508.     error = evdev_install_chrdev(evdev);
  509.     if (error)
  510.         goto err_unregister_handle;
  511.     error = device_add(&evdev->dev);//注册到linux设备模型中，生成一系列的sys相关文件，udev会根据dev文件生成设备节点
  512.     if (error)
  513.         goto err_cleanup_evdev;
  514.     return 0;
  515.  err_cleanup_evdev:
  516.     evdev_cleanup(evdev);
  517.  err_unregister_handle:
  518.     input_unregister_handle(&evdev->handle);
  519.  err_free_evdev:
  520.     put_device(&evdev->dev);
  521.     return error;
  522. }
  523. //这个函数基本没做什么事，就是把一个handle结构体通过d_node链表项，分别链接到input_dev的h_list,input_handler的h_list上。以后通过这个h_list就可以遍历相关的input_handle了。
  524. int input_register_handle(struct input_handle *handle) 
  525. { 
  526.     struct input_handler *handler = handle->handler; 
  527.     struct input_dev *dev = handle->dev; 
  528.     int error; 
  529.     error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex); 
  530.     if (error) 
  531.         return error; 
  532.     list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list); //将handle的d_node，链接到其相关的input_dev的h_list链表中 
  533.     mutex_unlock(&dev->mutex); 
  534.     list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list);//将handle的h_node，链接到其相关的input_handler的h_list链表中 
  535.     if (handler->start)//字段为空
  536.         handler->start(handle); 
  537.     return 0; 
  538. } 
  539. 3.evdev设备结点的open()操作
  540. 我们知道.对主设备号为INPUT_MAJOR的设备节点进行操作,会将操作集转换成handler的操作集.在evdev中,这个操作集就是evdev_fops.对应的open函数如下示:
  541. static int evdev_open(struct inode *inode, struct file *file)
  542. {
  543.     struct evdev *evdev;
  544.     struct evdev_client *client;
  545.     int i = iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE;//就得到了在evdev_table[ ]中的序号
  546.     unsigned int bufsize;
  547.     int error;
  548.     if (i >= EVDEV_MINORS)
  549.         return -ENODEV;
  550.     error = mutex_lock_interruptible(&evdev_table_mutex);
  551.     if (error)
  552.         return error;
  553.     evdev = evdev_table[i];//将数组中对应的evdev取出.
  554.     if (evdev)
  555.         get_device(&evdev->dev);//递增devdev中device的引用计数.
  556.     mutex_unlock(&evdev_table_mutex);
  557.     if (!evdev)
  558.         return -ENODEV;
  559.     //evdev_client的buffer大小
  560.     bufsize = evdev_compute_buffer_size(evdev->handle.dev);
  561.     //打开的时候创建一个evdev_client
  562.     client = kzalloc(sizeof(struct evdev_client) +bufsize * sizeof(struct input_event),GFP_KERNEL);
  563.     if (!client) {
  564.         error = -ENOMEM;
  565.         goto err_put_evdev;
  566.     }
  567.     client->bufsize = bufsize;//buffer size
  568.     spin_lock_init(&client->buffer_lock);
  569.     client->evdev = evdev;//指向evdev结构，将evdev和client绑定到一起
  570.     evdev_attach_client(evdev, client);
  571.     error = evdev_open_device(evdev);//调用打开真正的底层设备函数
  572.     if (error)
  573.         goto err_free_client;
  574.     file->private_data = client;//将file->private_data指向刚刚建的client，后边会用到的
  575.     nonseekable_open(inode, file);
  576.     return 0;
  577.  err_free_client:
  578.     evdev_detach_client(evdev, client);
  579.     kfree(client);
  580.  err_put_evdev:
  581.     put_device(&evdev->dev);
  582.     return error;
  583. }
  584. static int evdev_open_device(struct evdev *evdev)
  585. {
  586.     int retval;
  587.     retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex);
  588.     if (retval)
  589.         return retval;
  590.     if (!evdev->exist)/*如果设备不存在，返回错误*/ 
  591.         retval = -ENODEV;
  592.     else if (!evdev->open++) {//递增打开计数
  593.         retval = input_open_device(&evdev->handle);//如果是被第一次打开，则调用input_open_device
  594.         if (retval)
  595.             evdev->open--;
  596.     }
  597.     mutex_unlock(&evdev->mutex);
  598.     return retval;
  599. }
  600. int input_open_device(struct input_handle *handle)
  601. {
  602.     struct input_dev *dev = handle->dev;//根据input_handle找到对应的input_dev设备
  603.     int retval;
  604.     retval = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
  605.     if (retval)
  606.         return retval;
  607.     if (dev->going_away) {
  608.         retval = -ENODEV;
  609.         goto out;
  610.     }
  611.     handle->open++;//递增handle的打开计数
  612.     if (!dev->users++ && dev->open)//如果是第一次打开.则调用input device的open()函数
  613.         retval = dev->open(dev);
  614.     if (retval) {
  615.         dev->users--;
  616.         if (!--handle->open) {
  617.             synchronize_rcu();
  618.         }
  619.     }
  620.  out:
  621.     mutex_unlock(&dev->mutex);
  622.     return retval;
  623. }
  624. 4.用户进程读取event的底层实现
  625. static ssize_t evdev_read(struct file *file, char __user *buffer,size_t count, loff_t *ppos)
  626. {
  627.     struct evdev_client *client = file->private_data;//就是刚才在open函数中保存的evdev_client
  628.     struct evdev *evdev = client->evdev;
  629.     struct input_event event;
  630.     int retval;
  631.     if (count < input_event_size())//count小于input_event结构的size，则返回
  632.         return -EINVAL;
  633.     //如果client的环形缓冲区中没有数据并且是非阻塞的，那么返回-EAGAIN，也就是try again
  634.     if (client->head == client->tail && evdev->exist &&(file->f_flags & O_NONBLOCK))
  635.         return -EAGAIN;
  636.     //如果没有数据，并且是阻塞的，则在等待队列上等待吧
  637.     retval = wait_event_interruptible(evdev->wait,client->head != client->tail || !evdev->exist);
  638.     if (retval)
  639.         return retval;
  640.     if (!evdev->exist)
  641.         return -ENODEV;
  642.     //如果获得了数据则取出来，调用evdev_fetch_next_event
  643.     while (retval + input_event_size() <= count && evdev_fetch_next_event(client, &event)) {
  644.         if (input_event_to_user(buffer + retval, &event))//input_event_to_user调用copy_to_user传入用户程序中，这样读取完成
  645.             return -EFAULT;
  646.         retval += input_event_size();
  647.     }
  648.     return retval;
  649. }
  650. static int evdev_fetch_next_event(struct evdev_client *client, struct input_event *event) 
  651. { 
  652.     int have_event; 
  653.     spin_lock_irq(&client->buffer_lock); 
  654.     /*先判断一下是否有数据*/ 
  655.     have_event = client->head != client->tail; 
  656.     /*如果有就从环形缓冲区的取出来，记得是从head存储，tail取出*/ 
  657.     if (have_event) { 
  658.         *event = client->buffer[client->tail++]; 
  659.         client->tail &= EVDEV_BUFFER_SIZE - 1; 
  660.     } 
  661.     spin_unlock_irq(&client->buffer_lock); 
  662.     return have_event; 
  663. } 
  664. int input_event_to_user(char __user *buffer, const struct input_event *event) 
  665. { 
  666.     /*如果设置了标志INPUT_COMPAT_TEST就将事件event包装成结构体compat_event*/ 
  667.     if (INPUT_COMPAT_TEST) { 
  668.         struct input_event_compat compat_event; 
  669.         compat_event.time.tv_sec = event->time.tv_sec; 
  670.         compat_event.time.tv_usec = event->time.tv_usec; 
  671.         compat_event.type = event->type; 
  672.         compat_event.code = event->code; 
  673.         compat_event.value = event->value; 
  674.         /*将包装成的compat_event拷贝到用户空间*/ 
  675.         if (copy_to_user(buffer, &compat_event, sizeof(struct input_event_compat))) 
  676.             return -EFAULT; 
  677.     } else { 
  678.         /*否则，将event拷贝到用户空间*/ 
  679.         if (copy_to_user(buffer, event, sizeof(struct input_event))) 
  680.             return -EFAULT; 
  681.     } 
  682.     return 0; 
  683. } 
  684. 六. 事件传递过程
  685. 1. 事件产生
  686. 当按下触摸屏时，进入触摸屏按下中断，开始ad转换，ad转换完成进入ad完成中断，在这个终端中将事件发送出去，调用
  687. input_report_abs(dev, ABS_X, xp);
  688. input_report_abs(dev, ABS_Y, yp); 这两个函数调用了 input_event(dev, EV_ABS, code, value)
  689. 所有的事件报告函数都调用这个函数。
  690. 2. 事件报告
  691. 1）input_event 函数分析，这个函数定义在input.c中
  692. void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value) 
  693. { 
  694.     unsigned long flags; 
  695.     if (is_event_supported(type, dev->evbit, EV_MAX)) {//判断是否支持此种事件类型和事件类型中的编码类型 
  696.         spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags); 
  697.         add_input_randomness(type, code, value); //对系统随机熵池有贡献，因为这个也是一个随机过程 
  698.         input_handle_event(dev, type, code, value); //这个函数是事件处理的关键函数
  699.         spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags); 
  700.     } 
  701. } 
  702. 2）input_handle_event 函数分析，这个函数定义在input.c中
  703. static void input_handle_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value) 
  704. { 
  705.     int disposition = INPUT_IGNORE_EVENT; //默认的操作：忽略
  706.     switch (type) { 
  707.         ...... 
  708.     case EV_KEY: 
  709.             ////检查按键是否为驱动所支持，只有之前注册过的按键才会继续传递;检查报告的按键状态是否和上次相同,如果连续多次报告按键按下，则只处理第一次
  710.         if (is_event_supported(code, dev->keybit, KEY_MAX) && !!test_bit(code, dev->key) != value) { 
  711.             if (value != 2) {//如果不是连击事件 
  712.                 __change_bit(code, dev->key);//翻转按键的当前状态(按下和释放) 
  713.                 if (value)//如果是按下，则开始连击计时
  714.                     input_start_autorepeat(dev, code); 
  715.                 else 
  716.                     input_stop_autorepeat(dev); 
  717.             } 
  718.             disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;//标记消息传递方向 
  719.         } 
  720.         break; 
  721.         ...... 
  722.     if (disposition != INPUT_IGNORE_EVENT && type != EV_SYN) 
  723.         dev->sync = 0; 
  724.     if ((disposition & INPUT_PASS_TO_DEVICE) && dev->event) 
  725.         dev->event(dev, type, code, value); 
  726.     if (disposition & INPUT_PASS_TO_HANDLERS) 
  727.         input_pass_event(dev, type, code, value); 
  728. } 
  729. 这个函数主要是根据事件类型的不同，做相应的处理。这里之关心EV_KEY类型，其他函数和事件传递关系不大，只要关心disposition这个是事件处理的方式，默认的是INPUT_IGNORE_EVENT，忽略这个事件，如果是INPUT_PASS_TO_HANDLERS则是传递给事件处理器，如果是INPUT_PASS_TO_DEVICE，则是传递给设备处理，触摸屏驱动没有定义这个。下面分析input_pass_event函数。
  730. static void input_pass_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value) 
  731. { 
  732.     struct input_handle *handle; 
  733.     rcu_read_lock(); 
  734.       //获取独占设备的handle的指针。如果有独占设备的handle，则仅仅将事件传给独占的handle对应的handler
  735.     handle = rcu_dereference(dev->grab);
  736.     if (handle) 
  737.             //这里直接调用了handler事件驱动对应的XX_event函数，这个XX_event函数把事件数据包传递给了handler，当应用程序使用XX_read时就可以读取到这些数据包
  738.         handle->handler->event(handle, type, code, value); 
  739.     else 
  740.         //如果没有绑定，则遍历dev的h_list链表，寻找handle，如果handle已经打开，说明有进程读取设备关联的evdev。 
  741.         list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node) 
  742.             if (handle->open) 
  743.                 handle->handler->event(handle, type, code, value);//调用相关的事件处理器的event函数，进行事件的处理,即evdev_event 
  744.     rcu_read_unlock(); 
  745. } 
  746. static void evdev_event(struct input_handle *handle, unsigned int type, unsigned int code, int value) 
  747. { 
  748.     struct evdev *evdev = handle->private; 
  749.     struct evdev_client *client; 
  750.     struct input_event event; 
  751.       //将传过来的事件，赋值给input_event结构 
  752.     do_gettimeofday(&event.time);//获取事件时间 
  753.     event.type = type; 
  754.     event.code = code; 
  755.     event.value = value; 
  756.     rcu_read_lock(); 
  757.     client = rcu_dereference(evdev->grab); //如果evdev绑定了client那么，处理这个客户端，触摸屏驱动没有绑定 
  758.     if (client) 
  759.         evdev_pass_event(client, &event); 
  760.     else 
  761.         //遍历client链表，调用evdev_pass_event函数 
  762.         list_for_each_entry_rcu(client, &evdev->client_list, node) 
  763.             evdev_pass_event(client, &event); 
  764.     rcu_read_unlock(); 
  765.     wake_up_interruptible(&evdev->wait); //唤醒等待的进程 
  766. } 
  767. static void evdev_pass_event(struct evdev_client *client, struct input_event *event) 
  768. { 
  769.     spin_lock(&client->buffer_lock); 
  770.     client->buffer[client->head++] = *event;//将事件赋值给客户端的input_event 数组 
  771.     client->head &= EVDEV_BUFFER_SIZE - 1; 
  772.     spin_unlock(&client->buffer_lock); 
  773.     kill_fasync(&client->fasync, SIGIO, POLL_IN); 
  774. } 
  775. 总结一下事件的传递过程：首先在驱动层中，调用inport_report_abs，然后他调用了input core层的input_event，input_event调用了input_handle_event对事件进行分派，调用input_pass_event，在这里他会把事件传递给具体的handler层，然后在相应handler的event处理函数中，封装一个event，然后把它投入evdev的那个client_list上的client的事件buffer中，等待用户空间来读取。
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