1. 新建一個輸入設(shè)備驅(qū)動程序

1.0 一個最簡單的例子

本文由DroidPhone 翻譯：http://blog.csdn.net/droidphone
Kernel版本：V3.4.10

以下是一個非常簡單的輸入設(shè)備驅(qū)動程序。該設(shè)備只有一個按鍵，它通過BUTTON_PORT這一i/o端口訪問，當(dāng)按下或釋放該按鍵，會發(fā)生BUTTON_IRQ中斷，驅(qū)動程序看起來就像這樣：

[cpp]?view plain?copy

#include???

#include???

#include???

#include???

#include???

static?struct?input_dev?*button_dev;??

static?irqreturn_t?button_interrupt(int?irq,?void?*dummy)??

{??

input_report_key(button_dev,?BTN_0,?inb(BUTTON_PORT)?&?1);??

input_sync(button_dev);??

return?IRQ_HANDLED;??

}??

static?int?__init?button_init(void)??

{??

int?error;??

if?(request_irq(BUTTON_IRQ,?button_interrupt,?0,?"button",?NULL))?{??

printk(KERN_ERR?"button.c:?Can't?allocate?irq?%d\n",?button_irq);??

return?-EBUSY;??

}??

button_dev?=?input_allocate_device();??

if?(!button_dev)?{??

printk(KERN_ERR?"button.c:?Not?enough?memory\n");??

error?=?-ENOMEM;??

goto?err_free_irq;??

}??

button_dev->evbit[0]?=?BIT_MASK(EV_KEY);??

button_dev->keybit[BIT_WORD(BTN_0)]?=?BIT_MASK(BTN_0);??

error?=?input_register_device(button_dev);??

if?(error)?{??

printk(KERN_ERR?"button.c:?Failed?to?register?device\n");??

goto?err_free_dev;??

}??

return?0;??

err_free_dev:??

input_free_device(button_dev);??

err_free_irq:??

free_irq(BUTTON_IRQ,?button_interrupt);??

return?error;??

}??

static?void?__exit?button_exit(void)??

{??

input_unregister_device(button_dev);??

free_irq(BUTTON_IRQ,?button_interrupt);??

}??

module_init(button_init);??

module_exit(button_exit);??

1.1 例子驅(qū)動的工作過程

首先它必須包含頭文件，它是input子系統(tǒng)的接口，它提供了所有必要的定義信息。

_init初始化函數(shù)，可以通過模塊進(jìn)行加載，也可以編譯進(jìn)內(nèi)核中，它收集設(shè)備需要的資源（也會檢查設(shè)備是否存在）。

接著，它用input_allocate_device()分配了一個input device結(jié)構(gòu)，設(shè)置它的bitfields，設(shè)備驅(qū)動程序通過這一方式把自身的信息通知input子系統(tǒng)的其他部分：它能產(chǎn)生或者接受什么事件。我們的例子設(shè)備只能產(chǎn)生EV_KEY類型的事件，而且只能發(fā)出BTN_0事件code。這樣我們只需要設(shè)置這兩個bits，我們也可以用

[cpp]?view plain?copy

set_bit(EV_KEY,?button_dev.evbit);??

set_bit(BTN_0,?button_dev.keybit);??

進(jìn)行設(shè)置，但是上面例子代碼中的方法可以一次設(shè)置更多的位。

然后，例子驅(qū)動用下面的函數(shù)注冊input device結(jié)構(gòu)：

[cpp]?view plain?copy

input_register_device(&button_dev);??

這會把button_dev結(jié)構(gòu)添加到input driver的全局鏈表中，調(diào)用device handler模塊中的_connect函數(shù)來通知他一個新的設(shè)備出現(xiàn)了。input_register_device()可能會休眠，所以他不能在中斷或者持有一個spinlock的情況下被使用。

功能上，該驅(qū)動只使用了函數(shù)：

[cpp]?view plain?copy

button_interrupt()??

在每次中斷中通過檢查按鍵的狀態(tài)，并通過以下函數(shù)上報：

[cpp]?view plain?copy

input_report_key()??

該函數(shù)會進(jìn)入input子系統(tǒng)。中斷服務(wù)程序不必檢查它是否會給input子系統(tǒng)報告value重復(fù)的事件（例如：按下，按下）。因為input_report_*函數(shù)自己會對此進(jìn)行檢查。

然后就是調(diào)用：

[cpp]?view plain?copy

input_sync()??

該函數(shù)告訴事件的接收者，我們已經(jīng)發(fā)送了一次完整的報告信息。這對于我們這個只有一個按鍵的設(shè)備好像不太重要，但有些情況下它是非常重要的，例如當(dāng)鼠標(biāo)移動后，你不希望X和Y值被分開解釋，因為那樣會被解釋為兩次移動。

1.2 dev->open() and dev->close()

當(dāng)驅(qū)動因為設(shè)備沒有提供中斷能力時，它需要不停地查詢設(shè)備的狀態(tài)，但是如果一直進(jìn)行這個查詢顯得有點浪費。有時設(shè)備需要使用一些有價值的資源（例如中斷）。這時，我們可以使用open和close回調(diào)函數(shù)來實現(xiàn)動態(tài)地停止查詢和釋放中斷和決定何時再次恢復(fù)查詢和獲取中斷。要實現(xiàn)這一功能，我們的例子驅(qū)動需要添加以下代碼：

[cpp]?view plain?copy

static?int?button_open(struct?input_dev?*dev)??

{??

if?(request_irq(BUTTON_IRQ,?button_interrupt,?0,?"button",?NULL))?{??

printk(KERN_ERR?"button.c:?Can't?allocate?irq?%d\n",?button_irq);??

return?-EBUSY;??

}??

return?0;??

}??

static?void?button_close(struct?input_dev?*dev)??

{??

free_irq(IRQ_AMIGA_VERTB,?button_interrupt);??

}??

static?int?__init?button_init(void)??

{??

...??

button_dev->open?=?button_open;??

button_dev->close?=?button_close;??

...??

}??

需要注意的是，input核心會保持設(shè)備的使用計數(shù)來保證dev->open()只有當(dāng)?shù)谝粋€用戶連接該設(shè)備時才被調(diào)用，而dev->close()只有當(dāng)最后一個用戶斷開和設(shè)備的連接時才被調(diào)用。對兩個回調(diào)的調(diào)用都是串行化的。

當(dāng)調(diào)用成功時，open()回調(diào)返回0，返回非0則表示發(fā)生了錯誤。返回類型是void的close()回調(diào)必須一直成功。

1.3 基本事件類型（types）

最簡單的事件類型是EV_KEY，它用于鍵盤和按鈕，它通過以下函數(shù)上報給input子系統(tǒng)：

[cpp]?view plain?copy

input_report_key(struct?input_dev?*dev,?int?code,?int?value)??

linux/input.h定義了該類型可用的values和code (從0 到 KEY_MAX)。Value被解釋為真假值，也就是任何非0值意味著鍵被按下，0則意味著鍵被松開。input子系統(tǒng)的代碼只有當(dāng)value的值和之前的值不同時才會生成一次事件。

除了EV_KEY外，還有另外兩個基本的事件類型：EV_REL和EV_ABS 。它們用來提供設(shè)備的相對和絕對值。鼠標(biāo)移動是一種相對值，鼠標(biāo)報告相對于上一個位置的相對差值，因為它工作在沒有任何絕對坐標(biāo)系系統(tǒng)中。絕對值事件對游戲操縱桿和數(shù)字化儀有用，這些設(shè)備工作在一個絕對坐標(biāo)系統(tǒng)中。

設(shè)備上報EV_REL就像EV_KEY一樣簡單，只要設(shè)置相應(yīng)的位然后調(diào)用以下函數(shù)即可：

[cpp]?view plain?copy

input_report_rel(struct?input_dev?*dev,?int?code,?int?value)??

只有當(dāng)非0的value時，事件才會被產(chǎn)生。

不過EV_ABS需要一點點特別的處理。在調(diào)用input_register_device之前，你需要在input_dev結(jié)構(gòu)中為你的設(shè)備所支持的軸填充的額外字段。假如我們的按鈕設(shè)備有ABS_X軸：

[cpp]?view plain?copy

button_dev.absmin[ABS_X]?=?0;??

button_dev.absmax[ABS_X]?=?255;??

button_dev.absfuzz[ABS_X]?=?4;??

button_dev.absflat[ABS_X]?=?8;??

或者，你只需要這樣:

[cpp]?view plain?copy

input_set_abs_params(button_dev,?ABS_X,?0,?255,?4,?8);??

上述設(shè)置適合于一個游系操縱桿設(shè)備，它有一個X軸，最小值是0，最大值是255(這表明它必須能提供的范圍，偶爾上報超出該范圍也不會有問題，但它必須要能達(dá)到最大和最小值)

，它的噪聲范圍是+-4，并且有一個大小是8的中心點。

如果你不需要absfuzz和absflat，你可以把它們設(shè)置為0，這意味著它是絕對準(zhǔn)確的并總是返回正中心位置（如果他有的話）。

1.4 BITS_TO_LONGS(), BIT_WORD(), BIT_MASK()

這3個宏來自bitops.h，有助于進(jìn)行位域計算：

BITS_TO_LONGS(x) - 返回x位的位域數(shù)組需要多少個long類型來組成。

BIT_WORD(x) - 返回位域數(shù)組中第x位所對應(yīng)的按long為單位的索引。

BIT_MASK(x) - 返回位x對應(yīng)的long型的mask值。

1.5 The id* and name fields

dev->name字段應(yīng)該要在驅(qū)動程序注冊輸入設(shè)備之前設(shè)置好。它是一個像'Generic button device'之類的對用戶友好的設(shè)備名字符串

id*字段包含了總線的ID（PCI，USB...），廠商ID和設(shè)備ID。總線IDs在input.h中定義。廠商和設(shè)備IDs在pci_ids.h，usb_ids.h和類似的頭文件中定義。這些字段也應(yīng)該在注冊設(shè)備之前被設(shè)置好。

idtype字段可以被用作輸入設(shè)備的專有信息。

這些id和name字段可以通過evdev接口傳遞到用戶空間中。

1.6 keycode, keycodemax, keycodesize 字段

這3個字段用于需要鍵值映射的輸入設(shè)備，keycode是一個用于把掃描碼轉(zhuǎn)換為輸入系統(tǒng)鍵值的數(shù)組，keycodemax是這個數(shù)組的大小，keycodesize則是該數(shù)組每個元素的大小（以字節(jié)為單位）

用戶空間可以通過相應(yīng)的evdev接口，使用EVIOCGKEYCODE和EVIOCSKEYCODE ioctls來查詢和修改當(dāng)前的掃描碼到鍵值的映射表。當(dāng)設(shè)備填充了3個上述的字段，驅(qū)動程序可以根據(jù)kernel的默認(rèn)實現(xiàn)來設(shè)置和查詢鍵值映射表。

1.7 dev->getkeycode() and dev->setkeycode()

getkeycode()和setkeycode()回調(diào)允許驅(qū)動程序覆寫由input核心代碼提供的對keycode/keycodemax/keycodesize的默認(rèn)映射機制，從而可以實現(xiàn)稀疏的映射方式。

1.8 按鍵的autorepeat

... 很簡單，它由input.c模塊處理。硬件autorepeat沒有被使用，因為很多設(shè)備不存在該功能，而且就算存在該功能，有時候也不正常（例如，Toshiba筆記本中的鍵盤）。要使能你的設(shè)備的autorepeat功能，只要設(shè)置dev->evbit中的EV_REP位即可，其它的事情都有輸入子系統(tǒng)處理。

1.9 其它的事件types, 輸出事件處理

現(xiàn)在為止，其它的事件types有：

EV_LED - 用作鍵盤的LEDs燈。

EV_SND - 用于鍵盤的蜂鳴器。

它們和鍵盤事件很相似，但是它們按另一個方向走動 - 從系統(tǒng)到輸入設(shè)備驅(qū)動程序。如果你的驅(qū)動程序可以處理這些事件，必須設(shè)置evbit中相應(yīng)的位，而且要實現(xiàn)一個回調(diào)函數(shù)：

[cpp]?view plain?copy

button_dev->event?=?button_event;??

int?button_event(struct?input_dev?*dev,?unsigned?int?type,?unsigned?int?code,?int?value);??

{??

if?(type?==?EV_SND?&&?code?==?SND_BELL)?{??

outb(value,?BUTTON_BELL);??

return?0;??

}??

return?-1;??

}??

這個回調(diào)可以在中斷上下文或者BH上下文中被調(diào)用，所以它不能睡眠，不要處理太長的時間。

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