linux input子系统分析--主要函数

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：

[cpp] view plaincopy
  1. int input_register_device(struct input_dev *dev)
  2. {
  3. static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
  4. //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
  5. struct input_handler *handler;
  6. const char *path;
  7. int error;
  8. __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
  9. /*
  10. * If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating
  11. * is handled by the driver itself and we don't do it in input.c.
  12. */
  13. // 这个内核定时器是为了重复按键而设置的
  14. init_timer(&dev->timer);
  15. if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {
  16. dev->timer.data = (long) dev;
  17. dev->timer.function = input_repeat_key;
  18. dev->rep[REP_DELAY] = 250;
  19. dev->rep[REP_PERIOD] = 33;
  20. //如果没有定义有关重复按键的相关值，就用内核默认的
  21. }
  22. if (!dev->getkeycode)
  23. dev->getkeycode = input_default_getkeycode;
  24. if (!dev->setkeycode)
  25. dev->setkeycode = input_default_setkeycode;
  26. //以上设置的默认函数由input核心提供
  27. dev_set_name(&dev->dev, "input%ld",
  28. (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);
  29. //设置input_dev中device的名字，这个名字会在/class/input中出现
  30. error = device_add(&dev->dev);
  31. //将device加入到linux设备模型中去
  32. if (error)
  33. return error;
  34. path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
  35. printk(KERN_INFO "input: %s as %s\n",
  36. dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");
  37. kfree(path);
  38. //这个得到路径名称，并打印出来
  39. error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
  40. if (error) {
  41. device_del(&dev->dev);
  42. return error;
  43. }
  44. list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);
  45. // 将新分配的input设备连接到input_dev_list链表上
  46. list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
  47. input_attach_handler(dev, handler);
  48. //遍历input_handler_list链表，配对 input_dev 和 input_handler
  49. //input_attach_handler 这个函数是配对的关键，下面将详细分析
  50. input_wakeup_procfs_readers();
  51. // 和proc文件系统有关，暂时不考虑
  52. mutex_unlock(&input_mutex);
  53. return 0;
  54. }

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：

[cpp] view plaincopy
  1. static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)
  2. {
  3. const struct input_device_id *id;
  4. int error;
  5. if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev))
  6. return -ENODEV;
  7. //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
  8. id = input_match_device(handler->id_table, dev);
  9. //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
  10. if (!id)
  11. return -ENODEV;
  12. error = handler->connect(handler, dev, id);
  13. //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
  14. if (error && error != -ENODEV)
  15. printk(KERN_ERR
  16. "input: failed to attach handler %s to device %s, "
  17. "error: %d\n",
  18. handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);
  19. //出错处理
  20. return error;
  21. }

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：

[cpp] view plaincopy
  1. static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,
  2. struct input_dev *dev)
  3. {
  4. int i;
  5. //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
  6. for (; id->flags || id->driver_info; id++) {
  7. if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)
  8. if (id->bustype != dev->id.bustype)
  9. continue;
  10. ......
  11. //针对handler->id->flag，比较不同的类型
  12. //如果比较成功进入下面的宏，否则进入下一个id
  13. MATCH_BIT(evbit,  EV_MAX);
  14. ......
  15. MATCH_BIT(swbit,  SW_MAX);
  16. return id;
  17. }
  18. }

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。

[cpp] view plaincopy
  1. #define MATCH_BIT(bit, max) \
  2. for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) \
  3. if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) \
  4. break; \
  5. if (i != BITS_TO_LONGS(max)) \
  6. 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

[cpp] view plaincopy
  1. static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,
  2. const struct input_device_id *id)
  3. {
  4. //此函数传入三个参数，分别是：handler，dev,id
  5. struct evdev *evdev;
  6. int minor;
  7. int error;
  8. for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)
  9. if (!evdev_table[minor])
  10. break;
  11. //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
  12. if (minor == EVDEV_MINORS) {
  13. printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devices\n");
  14. return -ENFILE;
  15. }
  16. //这个说明32个位置全都被占用了，连接失败
  17. evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);
  18. //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
  19. if (!evdev)
  20. return -ENOMEM;
  21. INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);
  22. spin_lock_init(&evdev->client_lock);
  23. mutex_init(&evdev->mutex);
  24. init_waitqueue_head(&evdev->wait);
  25. //初始化结构体的一些成员
  26. dev_set_name(&evdev->dev, "event%d", minor);
  27. //这个是设置evdev中device的名字，他将出现在/class/input中。
  28. //前面也有一个device是input_dev的，名字是input（n），注意与他的不同
  29. //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
  30. evdev->exist = 1;
  31. evdev->minor = minor;
  32. evdev->handle.dev = input_get_device(dev);
  33. evdev->handle.name = dev_name(&evdev->dev);
  34. evdev->handle.handler = handler;
  35. evdev->handle.private = evdev;
  36. //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
  37. 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
  38. evdev->dev.class = &input_class;
  39. evdev->dev.parent = &dev->dev;
  40. //配对生成的device，父设备是与他相关连的input_dev
  41. evdev->dev.release = evdev_free;
  42. device_initialize(&evdev->dev);
  43. error = input_register_handle(&evdev->handle);
  44. //注册handle结构体,这个函数后面详细分析
  45. if (error)
  46. goto err_free_evdev;
  47. error = evdev_install_chrdev(evdev);
  48. //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
  49. if (error)
  50. goto err_unregister_handle;
  51. error = device_add(&evdev->dev);
  52. //注册到linux设备模型中
  53. if (error)
  54. goto err_cleanup_evdev;
  55. return 0;
  56. err_cleanup_evdev:
  57. evdev_cleanup(evdev);
  58. err_unregister_handle:
  59. input_unregister_handle(&evdev->handle);
  60. err_free_evdev:
  61. put_device(&evdev->dev);
  62. return error;
  63. }

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

[cpp] view plaincopy
  1. int input_register_handle(struct input_handle *handle)
  2. {
  3. struct input_handler *handler = handle->handler;
  4. struct input_dev *dev = handle->dev;
  5. int error;
  6. /*
  7. * We take dev->mutex here to prevent race with
  8. * input_release_device().
  9. */
  10. error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
  11. if (error)
  12. return error;
  13. list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);
  14. //将handle的d_node，链接到其相关的input_dev的h_list链表中
  15. mutex_unlock(&dev->mutex);
  16. list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list);
  17. //将handle的h_node，链接到其相关的input_handler的h_list链表中
  18. if (handler->start)
  19. handler->start(handle);
  20. return 0;
  21. }

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

[cpp] view plaincopy
  1. int input_register_handler(struct input_handler *handler)
  2. {
  3. struct input_dev *dev;
  4. int retval;
  5. retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
  6. if (retval)
  7. return retval;
  8. INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);
  9. if (handler->fops != NULL) {
  10. if (input_table[handler->minor >> 5]) {
  11. retval = -EBUSY;
  12. goto out;
  13. }
  14. input_table[handler->minor >> 5] = handler;
  15. }
  16. //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
  17. //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
  18. //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
  19. list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);
  20. //连接到input_handler_list链表中
  21. list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
  22. input_attach_handler(dev, handler);
  23. //又是配对，不过这次遍历input_dev，和注册input_dev过程一样的
  24. input_wakeup_procfs_readers();
  25. out:
  26. mutex_unlock(&input_mutex);
  27. return retval;
  28. }

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

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