linux input 子系统分析 二

一. 各种注册函数

因为分析一所讲的每种数据结构都代表一类对象，所以每种数据结构都会对应一个注册函数，他们都定义在子系统核心的input.c文件中。主要有三个注册函数

input_register_device 向内核注册一个input设备

input_register_handle 向内核注册一个handle结构

input_register_handler 注册一个事件处理器

1. input_register_device 注册一个input输入设备，这个注册函数在三个注册函数中是驱动程序唯一调用的。下面分析这个函数：

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int input_register_device(struct input_dev *dev)

{

static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);

//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

struct input_handler *handler;

const char *path;

int error;

__set_bit(EV_SYN, dev->evbit); //EN_SYN 这个是设备都要支持的事件类型，所以要设置

/*

* 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.

*/

// 这个内核定时器是为了重复按键而设置的

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] = 250;

dev->rep[REP_PERIOD] = 33;

//如果没有定义有关重复按键的相关值，就用内核默认的

}

if (!dev->getkeycode)

dev->getkeycode = input_default_getkeycode;

if (!dev->setkeycode)

dev->setkeycode = input_default_setkeycode;

//以上设置的默认函数由input核心提供

dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",

(unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);

//设置input_dev中device的名字，这个名字会在/class/input中出现

error = device_add(&dev->dev);

//将device加入到linux设备模型中去

if (error)

return error;

path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);

printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n",

dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");

kfree(path);

//这个得到路径名称，并打印出来

error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);

if (error) {

device_del(&dev->dev);

return error;

}

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

list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)

input_attach_handler(dev, handler);

//遍历input_handler_list链表，配对 input_dev 和 input_handler

//input_attach_handler 这个函数是配对的关键，下面将详细分析

input_wakeup_procfs_readers();

// 和proc文件系统有关，暂时不考虑

mutex_unlock(&input_mutex);

return 0;

}

input_register_device完成的主要功能就是：初始化一些默认的值，将自己的device结构添加到linux设备模型当中，将input_dev添加到input_dev_list链表中，然后寻找合适的handler与input_handler配对,配对的核心函数是input_attach_handler。下面分析input_attach_handler函数：

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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;

if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev))

return -ENODEV;

//blacklist是handler因该忽略的input设备类型，如果应该忽略的input设备也配对上了，那就出错了

id = input_match_device(handler->id_table, dev);

//这个是主要的配对函数，主要比较id中的各项，下面详细分析

if (!id)

return -ENODEV;

error = handler->connect(handler, dev, id);

//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，后面详细分析

if (error && error != -ENODEV)

printk(KERN_ERR

"input: failed to attach handler %s to device %s, "

"error: %d\n",

handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);

//出错处理

return error;

}

input_attach_handler的主要功能就是调用了两个函数，一个input_match_device进行配对，一个connect处理配对成功后续工作。

下面分析input_match_device函数：

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static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,

struct input_dev *dev)

{

int i;

//函数传入的参数是所要配对handler的id_table，下面遍历这个id_table寻找合适的id进行配对

for (; id->flags || id->driver_info; id++) {

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)

if (id->bustype != dev->id.bustype)

continue;

......

//针对handler->id->flag，比较不同的类型

//如果比较成功进入下面的宏，否则进入下一个id

MATCH_BIT(evbit, EV_MAX);

......

MATCH_BIT(swbit, SW_MAX);

return id;

}

}

此函数主要是比较input_dev中的id和handler支持的id,这个存放在handler的id_table中。首先看id->driver_info有没有设置，如果设置了说明它匹配所有的id，evdev就是这个样的handler

然后依据id->flag来比较内容，如果都比较成功进入MATCH_BIT，这个宏是用来按位进行比较的，功能是比较所支持事件的类型，只有所有的位都匹配才成功返回，否则进行下一个id的比较。

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#define MATCH_BIT(bit, max) \

for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) \

if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) \

break; \

if (i != BITS_TO_LONGS(max)) \

continue;

这个宏对于每种事件类型，以及每种事件类型支持的编码所有的位都比较一次，看handler的id是否支持，如果有一个不支持就不会比较成功，进入下一个id进行比较。

对于connect函数，每种事件处理器的实现都有差异，但原理都相同，因为触摸屏用的事件处理器为evdev，下面分析evdev的connect函数evdev_connect

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static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,

const struct input_device_id *id)

{

//此函数传入三个参数，分别是：handler，dev,id

struct evdev *evdev;

int minor;

int error;

for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)

if (!evdev_table[minor])

break;

//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，后面要详细分析这个结构体

if (minor == EVDEV_MINORS) {

printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devices\n");

return -ENFILE;

}

//这个说明32个位置全都被占用了，连接失败

evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);

//分配一个evdev结构体，这个结构体是evdev事件处理器特有的，后面会详细分析

if (!evdev)

return -ENOMEM;

INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);

spin_lock_init(&evdev->client_lock);

mutex_init(&evdev->mutex);

init_waitqueue_head(&evdev->wait);

//初始化结构体的一些成员

dev_set_name(&evdev->dev, "event%d", minor);

//这个是设置evdev中device的名字，他将出现在/class/input中。

//前面也有一个device是input_dev的，名字是input（n），注意与他的不同

//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

evdev->exist = 1;

evdev->minor = minor;

evdev->handle.dev = input_get_device(dev);

evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);

evdev->handle.handler = handler;

evdev->handle.private = evdev;

//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

evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor); //注意：这个minor不是真正的次设备号，还要加上EVDEV_MINOR_BASE

evdev->dev.class = &input_class;

evdev->dev.parent = &dev->dev;

//配对生成的device，父设备是与他相关连的input_dev

evdev->dev.release = evdev_free;

device_initialize(&evdev->dev);

error = input_register_handle(&evdev->handle);

//注册handle结构体,这个函数后面详细分析

if (error)

goto err_free_evdev;

error = evdev_install_chrdev(evdev);

//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

if (error)

goto err_unregister_handle;

error = device_add(&evdev->dev);

//注册到linux设备模型中

if (error)

goto err_cleanup_evdev;

return 0;

err_cleanup_evdev:

evdev_cleanup(evdev);

err_unregister_handle:

input_unregister_handle(&evdev->handle);

err_free_evdev:

put_device(&evdev->dev);

return error;

}

evdev_connect函数做配对后的善后工作，分配一个evdev结构体，并初始化相关成员，evdev结构体中有input_handle结构，初始化并注册之。

2. input_register_handle 注册一个input_handle结构体，比较简单

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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;

/*

* We take dev->mutex here to prevent race with

* input_release_device().

*/

error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);

if (error)

return error;

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

mutex_unlock(&dev->mutex);

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

if (handler->start)

handler->start(handle);

return 0;

}

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。

3. input_register_handler 注册一个input_handler结构体

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int input_register_handler(struct input_handler *handler)

{

struct input_dev *dev;

int retval;

retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);

if (retval)

return retval;

INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);

if (handler->fops != NULL) {

if (input_table[handler->minor >> 5]) {

retval = -EBUSY;

goto out;

}

input_table[handler->minor >> 5] = handler;

}

//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

//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

//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

list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);

//连接到input_handler_list链表中

list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)

input_attach_handler(dev, handler);

//又是配对，不过这次遍历input_dev，和注册input_dev过程一样的

input_wakeup_procfs_readers();

out:

mutex_unlock(&input_mutex);

return retval;

}

这个函数其实和input_register_device大同小异，都是注册，都要配对。