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  • 【分享】对输入子系统分析总结

    在drivers/input/input.c中:
        进入模块入口函数input_init :
        
        err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);

        而input_fops只有open和llseek函数:
        
    static const struct file_operations input_fops = {
        .owner = THIS_MODULE,
        .open = input_open_file,
        .llseek = noop_llseek,
        };

        那么没有read函数的话该怎么读数据呢?
        进入 input_open_file函数:
            
      struct input_handler *handler;//定义一个input_handler指针
            handler = input_table[iminor(inode) >> 5];//根据传入文件的次设备号从
            //input_table中提取出一个input_handler
            if (handler)
            new_fops = fops_get(handler->fops);//从input_handler中提取出new_fops
            file->f_op = new_fops;//将new_fops赋值给当前文件的file_operations
            err = new_fops->open(inode, file);

      经过这些操作后,当app再来调用read,write,open等函数时,最终都会调用到file->f_op 中的read,write,open等函数。    
        那么input_open_file函数中的input_table 又是从何而来的呢?
        搜索代码可知,
        在input.c的input_register_handler函数中构造了input_table:
          
      if (handler->fops != NULL) {
                if (input_table[handler->minor >> 5]) {
                    retval = -EBUSY;
                    goto out;
                }
                //给input_table中的 第handler->minor >> 5项赋值
                input_table[handler->minor >> 5] = handler;
            }

        又是谁在调用input_register_handler呢?
        搜索内核可知:
        evdev.c,tsdev.c,joydev.c,keyboard.c,mousedev.c等文件调用了    input_register_handler,我们以evdev.c为例
        在drivers/input/evdev.c中:
        进入模块入口函数evdev_init:
        
         return input_register_handler(&evdev_handler);
        evdev_handler的定义如下:
            static struct input_handler evdev_handler = {
            .event        = evdev_event,
            .connect    = evdev_connect,
            .disconnect    = evdev_disconnect,
            .fops        = &evdev_fops,//前面所用到的 new_fops指的就是这里定义的的fops
            .minor        = EVDEV_MINOR_BASE,
            .name        = "evdev",
            .id_table    = evdev_ids,
            };

        这里需要插入的讲解一下输入子系统的架构!如图:

        当通过input_register_device注册一个input_dev设备或者通过    input_register_handler注册一个input_handler时,input_dev与input_handler    会进行匹配,如何匹配?
        在input_handler中有一个id_table,里面包含的就是这个input_handler能处    理的input_dev,当input_handler与input_dev匹配成功的话,则会调用    input_handler里    的connect函数。
        
        下面我们来看下input_register_device和input_register_handler分别做了什么:
      
       input_register_device:
            //将刚注册的input_dev放入input_dev_list链表
            list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);
            
            /*对 input_handler_list中的每一个input_handler都调用                      
            *input_attach_handler(dev, handler);这个函数,来查看是否有input_handler        *合适该input_dev
            */    
            list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
            input_attach_handler(dev, handler);
            
        input_register_handler:
            //将刚注册的input_handler放入input_table中
            input_table[handler->minor >> 5] = handler;
        
            //将刚注册的input_handler放入 input_handler_list链表中
            list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);
            /*对 input_dev_list 中的每一个input_dev都调用                              
            *input_attach_handler(dev, handler);这个函数,来查看是否有input_dev合        *适该input_handler
            */
            list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
            input_attach_handler(dev, handler);

        由此可以看出,无论是先注册input_handler还是先注册input_dev最终    都    会调用来input_attach_handler(dev, handler);来进行两两匹配。现在我们来看看    input_attach_handler是如何将input_handler和input_dev进行匹配的。
        在input_attach_handler函数中:
            /*先进行匹配,匹配的依据就是input_handler中的id_table与
            *input_dev中的id里的信息是否相同
            */
            id = input_match_device(handler, dev);
        
            /*再调用input_handler中的connect函数完成连接,具体如何连接,
            *需要分析connect函数
            */
            error = handler->connect(handler, dev, id);
        
        我们以evdev.c中的 input_handler结构中的connect函数为例,分析connect    函数做了些什么。
        在evdev_connect函数中:

            /*分配一个evdev结构体,该结构体中含一个input_handle结构
            *注意:不同于input_handler结构
            */
            evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
            
            /*设置evdev结构中的input_handle
            *@input_handle的dev变量指向input_dev结构
            *@input_handle的handler变量指向input_handler结构
            */
            evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
            evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);
            evdev->handle.handler = handler;
            evdev->handle.private = evdev;
          
            /*向内核注册input_handle*/
            error = input_register_handle(&evdev->handle);
        
        
            下面我们来看注册input_handle做了些什么:
          
          /*将input_handle添加到input_dev中的h_list链表中
                *以后当input_dev需要使用对应的input_handler时就可以通过自身的            *h_list链表找到input_handle,从而找到匹配的input_handler。
                */
                list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);
                
                /*将input_handle添加到input_dev中的h_list链表中,
                *以后当input_handler需要使用对应的input_dev时就可以通过自身的
                *h_list链表找到input_handle,从而找到匹配的input_dev
                */
                list_add_tail_rcu(&handle->h_node, &handler->h_list);

        对于输入设备,我们知道一般需要读取其数据,那么经过上述的一些列动作    后又是如何读取到数据的呢?我们来看下evdev.c中的input_handler中的fops
        中的read函数:
        在evdev_read函数中:
            //如果没有数据且nonblock的话,则EAGAIN

           if (client->head == client->tail && evdev->exist &&
             (file->f_flags & O_NONBLOCK))
            return -EAGAIN;
            //否则,睡眠
            retval = wait_event_interruptible(evdev->wait,client->head != client->tail || !        evdev->exist);

        既然有睡眠,那么何时被唤醒,搜索代码。
        在evdev_event函数中:
            //唤醒
            wake_up_interruptible(&evdev->wait);
        evdev_event是input_handler中的成员,当有数据可读(如触摸屏被按下,按键    被按下)时,event函数会被调用。而event函数是怎么被调用到的?这就得看设    备层了,设备层的驱动做了如下工作
        <1>在中断函数中确定判断发生了什么事件,并且相应的值是多少
        <2>通过input_event()函数上报事件
        <3>通过input_sync()函数表明上报结束
        分析input_event函数我们就可以知道input_handler中的event函数是如何被调用到的了。
        在input_event中,调用了input_handle_event函数,在input_handle_event函数    中调用了input_pass_event函数;
        在input_pass_event函数中:

            struct input_handler *handler;
            /*从注册的input_dev的h_list中将input_handle一个个拿出来*/
            list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node) {
                if (!handle->open)
                    continue;
                //如果该input_handle被打开,则该input_handle->input_handler即为可            //处理该input_dev的handler
                handler = handle->handler;
                if (!handler->filter) {
                    if (filtered)
                        break;
                    /*最终调用到event函数*/
                    handler->event(handle, type, code, value);
                } else if (handler->filter(handle, type, code, value))
                    filtered = true;
            }

    最后,回归到如何写符合输入子系统框架的驱动程序,四个步骤:
    <1>分配一个input_dev结构体
    <2>设置input_dev
    <3>    注册input_dev
    <4>在中断函数中上报事件    
             输入子系统记录完毕
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