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Eric Fang 2010-02-03
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本站分析linux內(nèi)核源碼，版本號為2.6.32.3
轉(zhuǎn)載請注明出處：
http://ericfang.cublog.cn/
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在前面鍵盤驅(qū)動的分析中已經(jīng)接觸到了輸入子系統(tǒng)，本文將結(jié)合鍵盤驅(qū)動，系統(tǒng)分析輸入子系統(tǒng)。
回想一下，在設(shè)備驅(qū)動匹配成功時，創(chuàng)建了一個input_dev并注冊到輸入子系統(tǒng)；在鍵盤中斷處理例程中向輸入子系統(tǒng)上報事件。
輸入子系統(tǒng)是所有I/O設(shè)備驅(qū)動的中間層，如何為下層眾多各式各樣的輸入設(shè)備提供接口以及為上層提供了一個統(tǒng)一的界面？
根據(jù)內(nèi)核代碼，輸入子系統(tǒng)中存在兩個鏈表：input_dev_list、input_handler_list，當注冊一個input_dev時就會把它掛到input_dev_list上，然后去匹配input_handler_list上的input_handler，相反，當注冊一個input_handler時就會把它掛到input_handler_list上，然后去匹配input_dev_list上的input_dev，匹配成功時就會調(diào)用該handler的connect函數(shù)，該函數(shù)一般會創(chuàng)建和注冊一個input_handle，這個input_handle中包含了input_dev和input_handler相關(guān)的信息，這樣當下層向輸入子系統(tǒng)上報事件時就可以通過input_handle找到相應(yīng)的input_handler并調(diào)用相關(guān)函數(shù)，進一步為上次提供服務(wù)。
下面將一步一步詳細的分析這個過程。
一．Input設(shè)備的注冊
Input設(shè)備注冊的接口函數(shù)為：input_register_device，不過在注冊Input設(shè)備，前必須先創(chuàng)建一個Input設(shè)備，可以靜態(tài)定義一個Input設(shè)備然后自行初始化它，也可以調(diào)用input_allocate_device來創(chuàng)建一個Input設(shè)備（回想一下，在鍵盤驅(qū)動分析的代碼中就是調(diào)用這個函數(shù)的），看一下這個函數(shù)：
1389 struct input_dev *input_allocate_device(void)
1390 {
1391 struct input_dev *dev;
1392
1393 dev = kzalloc(sizeof(struct input_dev), GFP_KERNEL);
1394 if (dev) {
1395 dev->dev.type = &input_dev_type;
1396 dev->dev.class = &input_class;
1397 device_initialize(&dev->dev);
1398 mutex_init(&dev->mutex);
1399 spin_lock_init(&dev->event_lock);
1400 INIT_LIST_HEAD(&dev->h_list);
1401 INIT_LIST_HEAD(&dev->node);
1402
1403 __module_get(THIS_MODULE);
1404 }
1405
1406 return dev;
1407 }
input_dev結(jié)構(gòu)如下：
1072 struct input_dev {
1073 const char *name;
1074 const char *phys;
1075 const char *uniq;
1076 struct input_id id;
1077
1078 unsigned long evbit[BITS_TO_LONGS(EV_CNT)];
1079 unsigned long keybit[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];
1080 unsigned long relbit[BITS_TO_LONGS(REL_CNT)];
1081 unsigned long absbit[BITS_TO_LONGS(ABS_CNT)];
1082 unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];
1083 unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
1084 unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
1085 unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];
1086 unsigned long swbit[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];
1087
1088 unsigned int keycodemax;
1089 unsigned int keycodesize;
1090 void *keycode;
1091 int (*setkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int keycode);
1092 int (*getkeycode)(struct input_dev *dev, int scancode, int *keycode);
1093
1094 struct ff_device *ff;
1095
1096 unsigned int repeat_key;
1097 struct timer_list timer;
1098
1099 int sync;
1100
1101 int abs[ABS_MAX + 1];
1102 int rep[REP_MAX + 1];
1103
1104 unsigned long key[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];
1105 unsigned long led[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];
1106 unsigned long snd[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];
1107 unsigned long sw[BITS_TO_LONGS(SW_CNT)];
1108
1109 int absmax[ABS_MAX + 1];
1110 int absmin[ABS_MAX + 1];
1111 int absfuzz[ABS_MAX + 1];
1112 int absflat[ABS_MAX + 1];
1113 int absres[ABS_MAX + 1];
1114
1115 int (*open)(struct input_dev *dev);
1116 void (*close)(struct input_dev *dev);
1117 int (*flush)(struct input_dev *dev, struct file *file);
1118 int (*event)(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value);
1119
1120 struct input_handle *grab;
1121
1122 spinlock_t event_lock;
1123 struct mutex mutex;
1124
1125 unsigned int users;
1126 bool going_away;
1127
1128 struct device dev;
1129
1130 struct list_head h_list;
1131 struct list_head node;
1132 };
和前面分析的其他設(shè)備的創(chuàng)建一樣，input_allocate_device函數(shù)為input_dev分配內(nèi)存空間，出始化其內(nèi)嵌的device，這里還初始化了input_dev結(jié)構(gòu)中的h_list和node鏈表頭，node是用于將該input_dev掛到input_dev_list上，而h_list指向的量表用于存放input_handle，在后面分析將會看到這點。
input_dev結(jié)構(gòu)里邊眾多的其他字段先不理會，等用到時再做分析。
創(chuàng)建了input_dev后，根據(jù)具體的驅(qū)動程序情況對input_dev進行相應(yīng)的設(shè)置（如在鍵盤驅(qū)動的分析中，調(diào)用了atkbd_set_device_attrs函數(shù)等）后，就可以調(diào)用input_register_device函數(shù)向輸入子系統(tǒng)注冊input_dev了，函數(shù)如下：
1503 int input_register_device(struct input_dev *dev)
1504 {
1505 static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
1506 struct input_handler *handler;
1507 const char *path;
1508 int error;
1509
1510 __set_bit(EV_SYN, dev->evbit);
1511
1512 /*
1513 * If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating
1514 * is handled by the driver itself and we don't do it in input.c.
1515 */
1516
1517 init_timer(&dev->timer);
1518 if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {
1519 dev->timer.data = (long) dev;
1520 dev->timer.function = input_repeat_key;
1521 dev->rep[REP_DELAY] = 250;
1522 dev->rep[REP_PERIOD] = 33;
1523 }
1524
1525 if (!dev->getkeycode)
1526 dev->getkeycode = input_default_getkeycode;
1527
1528 if (!dev->setkeycode)
1529 dev->setkeycode = input_default_setkeycode;
1530
1531 dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",
1532 (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);
1533
1534 error = device_add(&dev->dev);
1535 if (error)
1536 return error;
1537
1538 path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
1539 printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n",
1540 dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");
1541 kfree(path);
1542
1543 error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
1544 if (error) {
1545 device_del(&dev->dev);
1546 return error;
1547 }
1548
1549 list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);
1550
1551 list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
1552 input_attach_handler(dev, handler);
1553
1554 input_wakeup_procfs_readers();
1555
1556 mutex_unlock(&input_mutex);
1557
1558 return 0;
1559 }
1525~1529行，如果調(diào)用input_register_device前沒有為input_dev的getkeycode和setkeycode函數(shù)指針設(shè)值，則用input_default_getkeycode和input_default_setkeycode賦給他們，getkeycode和setkeycode是在上報事件的處理中用于獲得和設(shè)置相應(yīng)的鍵值，看下這兩個函數(shù)：
0560 static int input_default_getkeycode(struct input_dev *dev,
0561 int scancode, int *keycode)
0562 {
0563 if (!dev->keycodesize)
0564 return -EINVAL;
0565
0566 if (scancode >= dev->keycodemax)
0567 return -EINVAL;
0568
0569 *keycode = input_fetch_keycode(dev, scancode);
0570
0571 return 0;
0572 }
0546 static int input_fetch_keycode(struct input_dev *dev, int scancode)
0547 {
0548 switch (dev->keycodesize) {
0549 case 1:
0550 return ((u8 *)dev->keycode)[scancode];
0551
0552 case 2:
0553 return ((u16 *)dev->keycode)[scancode];
0554
0555 default:
0556 return ((u32 *)dev->keycode)[scancode];
0557 }
0558 }
0574 static int input_default_setkeycode(struct input_dev *dev,
0575 int scancode, int keycode)
0576 {
0577 int old_keycode;
0578 int i;
0579
0580 if (scancode >= dev->keycodemax)
0581 return -EINVAL;
0582
0583 if (!dev->keycodesize)
0584 return -EINVAL;
0585
0586 if (dev->keycodesize > (dev->keycodesize * 8)))
0587 return -EINVAL;
0588
0589 switch (dev->keycodesize) {
0590 case 1: {
0591 u8 *k = (u8 *)dev->keycode;
0592 old_keycode = k[scancode];
0593 k[scancode] = keycode;
0594 break;
0595 }
0596 case 2: {
0597 u16 *k = (u16 *)dev->keycode;
0598 old_keycode = k[scancode];
0599 k[scancode] = keycode;
0600 break;
0601 }
0602 default: {
0603 u32 *k = (u32 *)dev->keycode;
0604 old_keycode = k[scancode];
0605 k[scancode] = keycode;
0606 break;
0607 }
0608 }
0609
0610 clear_bit(old_keycode, dev->keybit);
0611 set_bit(keycode, dev->keybit);
0612
0613 for (i = 0; i keycodemax; i++) {
0614 if (input_fetch_keycode(dev, i) == old_keycode) {
0615 set_bit(old_keycode, dev->keybit);
0616 break; /* Setting the bit twice is useless, so break */
0617 }
0618 }
0619
0620 return 0;
0621 }
不難看出，如上面分析一樣input_default_getkeycode通過scancode索引在鍵值表中查到相應(yīng)的值并賦給*keycode；input_default_setkeycode函數(shù)則重新設(shè)置輸入索引的鍵值表的值。
接著看input_register_device函數(shù)，第1534行調(diào)用device_add函數(shù)注冊input_dev內(nèi)嵌的device，獲得互斥鎖后，1549行調(diào)用list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list)將該input_dev掛到input_dev_list鏈表上。
接著1551~1552行掃面input_handler_list上的每個handler，用input_attach_handler函數(shù)進行dev和handler的匹配，這里input_handler_list上的handler是什么時候掛上去的，我們在后面再分析，繼續(xù)分析input_attach_handler函數(shù)：
0739 static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)
0740 {
0741 const struct input_device_id *id;
0742 int error;
0743
0744 if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev))
0745 return -ENODEV;
0746
0747 id = input_match_device(handler->id_table, dev);
0748 if (!id)
0749 return -ENODEV;
0750
0751 error = handler->connect(handler, dev, id);
0752 if (error && error != -ENODEV)
0753 printk(KERN_ERR
0754 "input: failed to attach handler %s to device %s, "
0755 "error: %d\n",
0756 handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);
0757
0758 return error;
0759 }
第0744行先匹配blacklist和dev，如果匹配成功則返回-ENODEV，這里明顯屏蔽掉了blacklist列表上的設(shè)備，即使其在handler->id_table中能匹配成功。
第0747行匹配handler->id_table 和dev，如果匹配成功則調(diào)用handler的connect函數(shù)。
input_device_id結(jié)構(gòu)定義如下：
0312 struct input_device_id {
0313
0314 kernel_ulong_t flags;
0315
0316 __u16 bustype;
0317 __u16 vendor;
0318 __u16 product;
0319 __u16 version;
0320
0321 kernel_ulong_t evbit[INPUT_DEVICE_ID_EV_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0322 kernel_ulong_t keybit[INPUT_DEVICE_ID_KEY_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0323 kernel_ulong_t relbit[INPUT_DEVICE_ID_REL_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0324 kernel_ulong_t absbit[INPUT_DEVICE_ID_ABS_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0325 kernel_ulong_t mscbit[INPUT_DEVICE_ID_MSC_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0326 kernel_ulong_t ledbit[INPUT_DEVICE_ID_LED_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0327 kernel_ulong_t sndbit[INPUT_DEVICE_ID_SND_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0328 kernel_ulong_t ffbit[INPUT_DEVICE_ID_FF_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0329 kernel_ulong_t swbit[INPUT_DEVICE_ID_SW_MAX / BITS_PER_LONG + 1];
0330
0331 kernel_ulong_t driver_info;
0332 };
接著看這個匹配過程：
0700 static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,
0701 struct input_dev *dev)
0702 {
0703 int i;
0704
0705 for (; id->flags || id->driver_info; id++) {
0706
0707 if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)
0708 if (id->bustype != dev->id.bustype)
0709 continue;
0710
0711 if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR)
0712 if (id->vendor != dev->id.vendor)
0713 continue;
0714
0715 if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT)
0716 if (id->product != dev->id.product)
0717 continue;
0718
0719 if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION)
0720 if (id->version != dev->id.version)
0721 continue;
0722
0723 MATCH_BIT(evbit, EV_MAX);
0724 MATCH_BIT(keybit, KEY_MAX);
0725 MATCH_BIT(relbit, REL_MAX);
0726 MATCH_BIT(absbit, ABS_MAX);
0727 MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX);
0728 MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX);
0729 MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX);
0730 MATCH_BIT(ffbit, FF_MAX);
0731 MATCH_BIT(swbit, SW_MAX);
0732
0733 return id;
0734 }
0735
0736 return NULL;
0737 }
只要設(shè)置了id->driver_info ，for循環(huán)就會執(zhí)行，id->flags標示按需要匹配的字段，0723~0731行MATCH_BIT部分是必須匹配部分，看看這個宏定義：
0693 #define MATCH_BIT(bit, max) \
0694 for (i = 0; i
0695 if ((id->bit & dev->bit) != id->bit) \
0696 break; \
0697 if (i != BITS_TO_LONGS(max)) \
0698 continue;
可以看出如果id->bit有設(shè)值，要匹配成功dev->bit也必須設(shè)置相應(yīng)的值；如果id->bit沒設(shè)值，則該項不需要匹配。
接著input_register_device 函數(shù)第1554行input_wakeup_procfs_readers()函數(shù)：
0768 static inline void input_wakeup_procfs_readers(void)
0769 {
0770 input_devices_state++;
0771 wake_up(&input_devices_poll_wait);
0772 }
自增input_devices_state并喚醒在文件操作poll上阻塞的進程，input_devices_state是用于更新相應(yīng)文件file的f_version。
input_register_device 函數(shù)接著釋放信號后返回。
Input設(shè)備的注冊就分析到這里。
接下一篇文章。
本文來自ChinaUnix博客，如果查看原文請點：http://blog.chinaunix.net/u3/92745/showart_2169770.html |
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發(fā)表于 2010-02-03 10:35