Linux INPUT 子系统

按键、鼠标、键盘、触摸屏等都属于输入(input)设备，Linux 内核为此专门做了一个叫做 input子系统的框架来处理输入事件。输入设备本质上还是字符设备，用户只需要负责上报输入事件，比如按键值、坐标等信息，input 核心层负责处理这些事件。

input 子系统简介

input 就是输入的意思，因此 input 子系统就是管理输入的子系统，比如按键输入、键盘、鼠标、触摸屏等等这些都属于输入设备，不同的输入设备所代表的含义不同，按键和键盘就是代表按键信息，鼠标和触摸屏代表坐标信息。input 子系统分为 input 驱动层、input 核心层、input 事件处理层。
input 子系统框架如下图所示：

左边就是最底层的具体设备，比如按键、USB 键盘/鼠标等，中间部分属于
Linux 内核空间，分为驱动层、核心层和事件层，最右边的就是用户空间，所有的输入设备以文件的形式供用户应用程序使用。我们编写驱动程序的时候只需要关注中间的驱动层、核心层和事件层，这三个层的分工如下：
驱动层：输入设备的具体驱动程序，如按键驱动程序，向内核层报告输入内容。
核心层：承上启下，为驱动层提供输入设备注册和操作接口。通知事件层对输入事件进行处理。
事件层：主要和用户空间进行交互。

input 驱动编写流程

我们在使用 input 子系统处理输入设备的时候就不需要去注册字符设备了，我们只需要向系统注册一个 input_device 即可。
1、注册 input_dev
input事件类型如下：

比如我们要使用到按键，那么就需要注册 EV_KEY 事件，如果要使用连按功能的话还需要注册 EV_REP 事件。另外，我们要使用按键事件，还要用到 keybit，keybit 就是按键事件使用的位图，Linux 内核定义了很多按键值。按键
值如下：

我们可以将开发板上的按键值设置为上图的任意一个，比如我们可以将按键值设置为 KEY_0。在编写 input 设备驱动的时候我们需要先申请一个 input_dev 结构体变量，使用input_allocate_device 函数来申请一个 input_dev，此函数原型如下所示：

struct input_dev *input_allocate_device(void)

参数：无。
返回值：申请到的 input_dev。
如果要注销的 input 设备的话需要使用 input_free_device 函数来释放掉前面申请到的input_dev，input_free_device 函数原型如下：

void input_free_device(struct input_dev *dev)

dev：需要释放的 input_dev。
返回值：无。
申请好一个 input_dev 以后就需要初始化这个 input_dev，需要初始化的内容主要为事件类型(evbit)和事件值(keybit)这两种。input_dev 初始化完成以后就需要向 Linux 内核注册 input_dev了，需要用到 input_register_device 函数，此函数原型如下：

int input_register_device(struct input_dev *dev)

dev：要注册的 input_dev 。
返回值：0，input_dev 注册成功；负值，input_dev 注册失败。
同样的，注销 input 驱动的时候也需要使用 input_unregister_device 函数来注销掉前面注册的 input_dev，input_unregister_device 函数原型如下：

void input_unregister_device(struct input_dev *dev)

dev：要注销的 input_dev 。
返回值：无。
综上所述，input_dev 注册过程如下：
①、使用 input_allocate_device 函数申请一个 input_dev。
②、初始化 input_dev 的事件类型以及事件值。
③、使用 input_register_device 函数向 Linux 系统注册前面初始化好的 input_dev。
④、卸载input驱动的时候需要先使用input_unregister_device函数注销掉注册的input_dev，然后使用 input_free_device 函数释放掉前面申请的 input_dev。
input_dev 注册过程示例代码如下所示：

struct input_dev *inputdev; /* input 结构体变量 */ 
 /* 驱动入口函数 */
 static int __init xxx_init(void)  {  ......
 inputdev = input_allocate_device(); /* 申请 input_dev */
 inputdev->name = "test_inputdev"; /* 设置 input_dev 名字 */
 __set_bit(EV_KEY, inputdev->evbit); /* 设置产生按键事件 */
 __set_bit(EV_REP, inputdev->evbit); /* 重复事件 */
 __set_bit(KEY_0, inputdev->keybit); /*设置产生哪些按键值 */
 /* 注册 input_dev */
 input_register_device(inputdev);
 }
/* 驱动出口函数 */
 static void __exit xxx_exit(void){
 input_unregister_device(inputdev); /* 注销 input_dev */
 input_free_device(inputdev); /* 删除 input_dev */
 }

2、上报输入事件
当我们向 Linux 内核注册好 input_dev 以后还不能高枕无忧的使用 input 设备，input 设备都是具有输入功能的，但是具体是什么样的输入值 Linux 内核是不知道的，我们需要获取到具体的输入值，或者说是输入事件，然后将输入事件上报给 Linux 内核。比如按键，我们需要在按键中断处理函数，或者消抖定时器中断函数中将按键值上报给 Linux 内核，这样 Linux 内核才能获取到正确的输入值。不同的事件，其上报事件的 API 函数不同，我们依次来看一下一些常用的事件上报 API 函数。
input_event 函数，此函数上报指定的事件以及对应的值，函数原型如下：

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

dev：需要上报的 input_dev。
type: 上报的事件类型，比如 EV_KEY。
code：事件码，也就是我们注册的按键值，比如 KEY_0、KEY_1 等等。
value：事件值，比如 1 表示按键按下，0 表示按键松开。
当我们上报事件以后还需要使用 input_sync 函数告诉 Linux 内核 input 子系统上报结束，input_sync 函数本质是上报一个同步事件，此函数原型如下所示：

void input_sync(struct input_dev *dev)

dev：需要上报同步事件的 input_dev。
返回值：无。
综上所述，按键的上报事件的参考代码如下所示：

1 /* 用于按键消抖的定时器服务函数 */
2 void timer_function(unsigned long arg) 
3 { 
4 	unsigned char value; 5 
6 	value = gpio_get_value(keydesc->gpio); /* 读取 IO 值 */
7 	if(value == 0){ /* 按下按键 */
8 	/* 上报按键值 */
9 		input_report_key(inputdev, KEY_0, 1); /* 最后一参数1，按下 */
10 		input_sync(inputdev); /* 同步事件 */
11 } 
	else { /* 按键松开 */
12 		input_report_key(inputdev, KEY_0, 0); /* 最后一参数0，松开 */
13 		input_sync(inputdev); /* 同步事件 */
14 	} 
15 }

最后

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