【高通SDM660平台 Android 10.0】19 --- Camera_focus、Camera_snapshot、volume_up 按键工作原理分析

一、 DTS代码配置
二、 Kernel 代码解析
- 2.1 按键初始化 gpio_keys_probe()
- - 2.1.1 解析gpio dts节点 gpio_keys_get_devtree_pdata()
- 2.2 按键工作原理
- - 2.2.1 中断注册 gpio_keys_setup_key()
  - 2.2.2 按键工作流程
  - - 2.2.2.1 gpio 中断工作流程 gpio_keys_gpio_isr()
    - 2.2.2.2 非gpio 的中断流程为 gpio_keys_irq_isr()

《【高通SDM660平台】(1) — Camera 驱动 Bringup Guide》
《【高通SDM660平台】(2) — Camera Kernel 驱动层代码逻辑分析》
《【高通SDM660平台】(3) — Camera V4L2 驱动层分析》
《【高通SDM660平台】(4) — Camera Init 初始化流程》
《【高通SDM660平台】(5) — Camera Open 流程》
《【高通SDM660平台】(6) — Camera getParameters 及 setParameters 流程》
《【高通SDM660平台】(7) — Camera onPreview 代码流程》
《【高通SDM660平台】(8) — Camera MetaData介绍》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(9) — Qcom Camera Daemon 代码分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(10) — Camera Sensor lib 与 Kernel Camera Probe 代码分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(11) — Eeprom lib 与 Kernel eeprom代码分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(12) — Camera Chromatix 代码分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(18) — Camera start_session() 过程分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(19) — Camera_focus、Camera_snapshot、volume_up 按键工作原理分析》
《【高通SDM660平台 Android 10.0】(20) — Actuator 与 Kernel Actuator代码分析》

一、 DTS代码配置

Camera_focus、Camera_snapshot、volume_up 这三个按键的Kernel 代码是在dts中配置的，
由Kernel 来实现处理按键中断及键值上报的工作，
所以如果发通过getevent 来看，按键后发现并没有事件上报，说明Kernel 配置有问题，
这个时候，你就要检查下Kernel dts 配置了。

至于键值上报后，如何进行键值转换，从而被上层接收到，
可以参考我之前写的文章《Android 中 KeyEvent keycode 配置及转换原理》

如下:

# msm-4.14/arch/arm64/boot/dts/qcom/sdm660.dtsi
&soc {gpio_keys {status = "okay";compatible = "gpio-keys";input-name = "gpio-keys";pinctrl-names = "tlmm_gpio_key_active","tlmm_gpio_key_suspend","default";pinctrl-0 = <&gpio_key_active &key_vol_up_default>;pinctrl-1 = <&gpio_key_suspend>;camera_focus {label = "camera_focus";       // Camera 对焦gpios = <&tlmm 64 0x1>;      // 使用GPIO 64  ， 上升沿触发linux,input-type = <1>;      // <1>: EV_KEYlinux,code = <0x210>;        // 按下时上报键值 0x210debounce-interval = <15>;    // 消抖延时，15ms};camera_snapshot {label = "camera_snapshot"; // Camera 拍照gpios = <&tlmm 113 0x1>; // 使用GPIO 113  ， 上升沿触发linux,input-type = <1>;     // <1>: EV_KEYlinux,code = <0x2fe>;        // 按下时上报键值 0x2fedebounce-interval = <15>;    // 消抖延时，15ms};       vol_up {label = "volume_up";         // 音量上键gpios = <&pm660l_gpios 7 0x1>;    // 使用 PM660L 的 GPIO 7 ， 上升沿触发linux,input-type = <1>;          // <1>: EV_KEYlinux,code = <115>;              // 按下时上报键值 115linux,can-disable;                // 说明该按键中断是专用中断，可以通过禁用该中断，来禁止该中断事件gpio-key,wakeup;                // 该按键中断可以唤醒系统debounce-interval = <15>;      // 消抖延时 15ms};};
};

触发类型包括如下四种：

1：上升沿触发
2：下降沿触发
4：高电平触发
8：低电平触发

有关中断的详细可参考《【高通SDM660平台】(1) — Camera 驱动 Bringup Guide — interrupts 中断节点解析》中的第三节，

二、 Kernel 代码解析

我们先来找下 compatible = "gpio-keys"; 对应的代码，
其代码位于 msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.c。

2.1 按键初始化 gpio_keys_probe()

# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.cstatic const struct of_device_id gpio_keys_of_match[] = {{ .compatible = "gpio-keys", },{ },
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, gpio_keys_of_match);static struct platform_driver gpio_keys_device_driver = {.probe        = gpio_keys_probe,.driver      = {.name   = "gpio-keys",.pm    = &gpio_keys_pm_ops,.of_match_table = gpio_keys_of_match,}
};

进入 gpio_keys_probe() 函数分析下：

解析 dts 节点中的内容，将dts 中所的信息，保存在 pdata 指向的内存中，pdata 指向 dev->platform_data。
统计 gpio_keys_drvdata + gpio_button_data 的大小，并申请内存，指针保存在struct gpio_keys_drvdata *ddata中
初始化输入设备，该输入设备的父dev 为 dev { input->dev.parent = dev; }
将输入设备input 及 dts信息pdata ，保存在 struct gpio_keys_drvdata *ddata 中。
将 ddata 指针保存在平台设备 pdev->dev->driver_data 中
将 ddata指什保存在 input->dev->driver_data 中
配置input 输入设备的相关参数
如果支持 auto repeat 需求，则注册 EV_REP 事件
申请注册每个按键对应的GPIO，并申请gpio irq 中断
添加 gpio key 的sys attr 属性节点
注册输入设备
配置该输入设备，是否支持 wakeup 唤醒系统

# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.cstatic int gpio_keys_probe(struct platform_device *pdev)
{struct input_dev *input;const struct gpio_keys_platform_data *pdata = dev_get_platdata(dev);  // pdata 指向 dev->platform_datastruct gpio_keys_drvdata *ddata;// 1. 解析 dts 节点中的内容，将dts 中所的信息，保存在 pdata 指向的内存中。pdata = gpio_keys_get_devtree_pdata(dev);// 2. 统计 gpio_keys_drvdata + gpio_button_data 的大小，并申请内存，指针保存在ddata中 size = sizeof(struct gpio_keys_drvdata) + pdata->nbuttons * sizeof(struct gpio_button_data);ddata = devm_kzalloc(dev, size, GFP_KERNEL);ddata->keymap = devm_kcalloc(dev, pdata->nbuttons, sizeof(ddata->keymap[0]),  GFP_KERNEL);// 3. 初始化输入设备，该输入设备的父dev 为 dev (input->dev.parent = dev;)input = devm_input_allocate_device(dev);// 4. 将输入设备input 及 dts信息pdata ，保存在 ddata 中。ddata->pdata = pdata;ddata->input = input;mutex_init(&ddata->disable_lock);// 5. 将 ddata指针 保存在平台设备 pdev->dev->driver_data  中platform_set_drvdata(pdev, ddata);// 6. 将 ddata指什保存在 input->dev->driver_data 中input_set_drvdata(input, ddata);// 7. 配置input 输入设备的相关参数 input->name = pdata->name ? : pdev->name; // input->name = "gpio-keys"input->phys = "gpio-keys/input0";input->dev.parent = dev;input->open = gpio_keys_open;    // 使能时，按下时，通过 gpio_keys_open 上报键值input->close = gpio_keys_close;  // 禁止上报input->id.bustype = BUS_HOST;input->id.vendor = 0x0001;input->id.product = 0x0001;input->id.version = 0x0100;input->keycode = ddata->keymap;  input->keycodesize = sizeof(ddata->keymap[0]);input->keycodemax = pdata->nbuttons;// 8. 如果支持 auto repeat 需求，则注册 EV_REP 事件/* Enable auto repeat feature of Linux input subsystem */if (pdata->rep)__set_bit(EV_REP, input->evbit);for (i = 0; i < pdata->nbuttons; i++) {const struct gpio_keys_button *button = &pdata->buttons[i];// 9. 申请注册每个按键对应的GPIO，并申请gpio irq 中断error = gpio_keys_setup_key(pdev, input, ddata,  button, i, child);=====>irq = gpiod_to_irq(bdata->gpiod);INIT_DELAYED_WORK(&bdata->work, gpio_keys_gpio_work_func);isr = gpio_keys_gpio_isr;irqflags = IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING;if (button->wakeup)wakeup = 1;}// 10. 添加 gpio key 的sys attr 属性节点error = devm_device_add_group(dev, &gpio_keys_attr_group);// 11. 注册输入设备error = input_register_device(input);// 12. 配置该输入设备，是否支持 wakeup 唤醒系统device_init_wakeup(dev, wakeup);return 0;
}

2.1.1 解析gpio dts节点 gpio_keys_get_devtree_pdata()

主要工作如下：

获取 gpio_keys 主节点下子节点的数据，此处包括 camera_focus、camera_snapshot、vol_up 三个子节点
在kenel 中申请连续的内存，内存大小为 gpio_keys_platform_data + 按键数量 x gpio_keys_button
将button指针指向对应的内存区域
获取gpio key 是否支持 autorepeat 功能。
开始遍历子节点，解析所有按键的信息
（1）解析节点中的中断信息，如 interrupts-extended、#interrupt-cells，自动配置中断，并映射好对应的中断号
（2）解析 linux,code 用于上报键值
（3）解析 label
（4）解析 linux,input-type，默认为 1, 即EV_KEY
（5）解析wakeup-source 、gpio-key,wakeup 是否支待中断换醒系统功能
（6）解析 linux,can-disable，是否是专用中断
（7）解析 debounce-interval，消抖延时，如果未定义，默认为 5ms
当所有的按键解析完毕后，所有的dts 信息，保存在 pdata 指向的内存中。

static struct gpio_keys_platform_data * gpio_keys_get_devtree_pdata(struct device *dev)
{struct gpio_keys_platform_data *pdata;struct gpio_keys_button *button;// 1. 获取 gpio_keys 主节点下 子节点的数据，此处包括 camera_focus、camera_snapshot、vol_up 三个子节点nbuttons = device_get_child_node_count(dev);// 2. 在kenel 中申请连续的内存，内存大小为 gpio_keys_platform_data + 按键数量 x gpio_keys_buttonpdata = devm_kzalloc(dev, sizeof(*pdata) + nbuttons * sizeof(*button), GFP_KERNEL);// 3. 将button指针 指向对应的内存区域button = (struct gpio_keys_button *)(pdata + 1);pdata->buttons = button;pdata->nbuttons = nbuttons;// 4. 获取gpio key 是否支持 autorepeat 功能。pdata->rep = device_property_read_bool(dev, "autorepeat");device_property_read_string(dev, "label", &pdata->name);// 5. 开始遍历子节点，解析所有按键的信息device_for_each_child_node(dev, child) {// 6. 解析节点中的中断信息，如 interrupts-extended、#interrupt-cells，接着配置中断，并映射好对应的中断号button->irq =irq_of_parse_and_map(to_of_node(child), 0);// 7. 解析 linux,code ，用于上报键值fwnode_property_read_u32(child, "linux,code", &button->code);// 8. 解析 labelfwnode_property_read_string(child, "label", &button->desc);// 9. linux,input-type，默认为1, 即EV_KEYif (fwnode_property_read_u32(child, "linux,input-type", &button->type))button->type = EV_KEY;// 10. 解析wakeup-source 、gpio-key,wakeup 是否支待 中断换醒系统 功能button->wakeup = fwnode_property_read_bool(child, "wakeup-source") ||/* legacy name */ fwnode_property_read_bool(child, "gpio-key,wakeup");// 11. 解析 linux,can-disable，是否是专用中断button->can_disable = fwnode_property_read_bool(child, "linux,can-disable");// 12. 解析 debounce-interval，消抖延时，如果未定义，默认为 5msif (fwnode_property_read_u32(child, "debounce-interval", &button->debounce_interval))button->debounce_interval = 5;button++;}// 13. 当所有的按键解析完毕后，所有的dts 信息，保存在 pdata 指向的内存中。return pdata;
}

举例： dts 中的中断信息，包括如下：

# msm-4.14/arch/arm64/boot/dts/qcom/sdm660-mtp.dtsi
&sdhc_2 {#address-cells = <0>;interrupt-parent = <&sdhc_2>;interrupts = <0 1 2>;#interrupt-cells = <1>;interrupt-map-mask = <0xffffffff>;interrupt-map = <0 &intc 0 0 125 01 &intc 0 0 221 02 &tlmm 54 0>;interrupt-names = "hc_irq", "pwr_irq", "status_irq";cd-gpios = <&tlmm 54 0x1>;
};

2.2 按键工作原理

前面在 gpio_keys_probe() 过程中，我们分析到通过 gpio_keys_setup_key() 函数对每个gpio 进行中断注册。

2.2.1 中断注册 gpio_keys_setup_key()

申请 GPIO号
转换 gpio 为 gpio 描述符
配置 gpio 消抖延时，如果配置失败，则配置为软件消抖
保存 gpio 按键中断号
初始化一个 work ，保存在 bdata->work 中，函数为 gpio_keys_gpio_work_func()
配置按键中断函数 gpio_keys_gpio_isr()，中断触发类型为上升沿或下降沿
保存按键键值，并注册 keycode 键值到 EV_KEY 事件中
配置取消 gpio 定时器和 work 的函数

# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.cstatic int gpio_keys_setup_key(struct platform_device *pdev,struct input_dev *input,struct gpio_keys_drvdata *ddata,const struct gpio_keys_button *button,int idx,struct fwnode_handle *child)
{const char *desc = button->desc ? button->desc : "gpio_keys";struct device *dev = &pdev->dev;struct gpio_button_data *bdata = &ddata->data[idx];  // 在ddata->data[idx]中包含了各个dts中各个gpio 的信息bdata->input = input;bdata->button = button;if (child) {bdata->gpiod = devm_fwnode_get_gpiod_from_child(dev, NULL, child,  GPIOD_IN,  desc);} else if (gpio_is_valid(button->gpio)) {/** Legacy GPIO number, so request the GPIO here and convert it to descriptor.*/unsigned flags = GPIOF_IN;if (button->active_low)flags |= GPIOF_ACTIVE_LOW;// 1. 申请 GPIO号error = devm_gpio_request_one(dev, button->gpio, flags, desc);// 2. 转换 gpio 为 gpio 描述符bdata->gpiod = gpio_to_desc(button->gpio);}if (bdata->gpiod) {// 3. 配置 gpio 消抖延时，如果配置失败，则配置为软件消抖if (button->debounce_interval) {error = gpiod_set_debounce(bdata->gpiod, button->debounce_interval * 1000);/* use timer if gpiolib doesn't provide debounce */if (error < 0)bdata->software_debounce = button->debounce_interval;}// 4. 保存 gpio 按键中断号if (button->irq) {bdata->irq = button->irq;} else {irq = gpiod_to_irq(bdata->gpiod);bdata->irq = irq;}// 5. 初始化一个 work ，保存在 bdata->work 中INIT_DELAYED_WORK(&bdata->work, gpio_keys_gpio_work_func);// 6. 配置按键中断函数，中断触发类型为 上升沿 或 下降沿isr = gpio_keys_gpio_isr;irqflags = IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING;} else {bdata->irq = button->irq;bdata->release_delay = button->debounce_interval;setup_timer(&bdata->release_timer, gpio_keys_irq_timer, (unsigned long)bdata);isr = gpio_keys_irq_isr;irqflags = 0;}// 7. 保存按键键值，并注册keycode 键值到 EV_KEY  事件中bdata->code = &ddata->keymap[idx];*bdata->code = button->code;input_set_capability(input, button->type ?: EV_KEY, *bdata->code);/** Install custom action to cancel release timer and workqueue item.*/// 8. 配置取消 gpio 定时器和work 的函数error = devm_add_action(dev, gpio_keys_quiesce_key, bdata);/** If platform has specified that the button can be disabled,  we don't want it to share the interrupt line.*/if (!button->can_disable)irqflags |= IRQF_SHARED;error = devm_request_any_context_irq(dev, bdata->irq, isr, irqflags, desc, bdata);if (error < 0) {dev_err(dev, "Unable to claim irq %d; error %d\n",bdata->irq, error);return error;}return 0;
}

2.2.2 按键工作流程

2.2.2.1 gpio 中断工作流程 gpio_keys_gpio_isr()

从前面代码分析，我们得知当 bdata->gpiod ！= 0 时，说明此时是gpio 中断，
注册中断过程中，配置了中断函数 gpio_keys_gpio_isr()。

主要工作为：

获取当前gpio key的所有信息
判断当前 irq 是否为当前 gpio的irq
如果支待唤醒系统，则唤配系统，同步上报 wakeup key
运行延时 work 函数 gpio_keys_gpio_work_func()
在work 中获取当前 gpio 的状态，然后上报gpio 状态，并且同步 input 事件

# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.cstatic irqreturn_t gpio_keys_gpio_isr(int irq, void *dev_id)
{// 1. 获取当前gpio key的所有信息struct gpio_button_data *bdata = dev_id;// 2. 判断当前 irq 是否为当前 gpio的irqBUG_ON(irq != bdata->irq);// 3. 如果支待唤醒系统，则唤配系统if (bdata->button->wakeup) {const struct gpio_keys_button *button = bdata->button;pm_stay_awake(bdata->input->dev.parent);if (bdata->suspended  && (button->type == 0 || button->type == EV_KEY)) {/** Simulate wakeup key press in case the key has* already released by the time we got interrupt* handler to run.*/// 上报key codeinput_report_key(bdata->input, button->code, 1);}}// 4. 运行延时 work 函数 gpio_keys_gpio_work_func()mod_delayed_work(system_wq, &bdata->work, msecs_to_jiffies(bdata->software_debounce));return IRQ_HANDLED;
}

static void gpio_keys_gpio_work_func(struct work_struct *work)
{struct gpio_button_data *bdata =container_of(work, struct gpio_button_data, work.work);// 1.上报 key eventgpio_keys_gpio_report_event(bdata);if (bdata->button->wakeup)pm_relax(bdata->input->dev.parent);
}static void gpio_keys_gpio_report_event(struct gpio_button_data *bdata)
{const struct gpio_keys_button *button = bdata->button;struct input_dev *input = bdata->input;unsigned int type = button->type ?: EV_KEY;int state;// 获取当前 gpio 的状态。state = gpiod_get_value_cansleep(bdata->gpiod);// 上报gpio 状态，并且同步 input 事件if (type == EV_ABS) {if (state)input_event(input, type, button->code, button->value);} else {input_event(input, type, *bdata->code, state);}input_sync(input);
}

2.2.2.2 非gpio 的中断流程为 gpio_keys_irq_isr()

从前面代码分析，我们得知当 bdata->gpiod == 0 时，说明此时是irq中断，不带gpio 的那种，
注册中断过程中，配置了中断函数 gpio_keys_irq_isr()。

工作流程如下：

获取中断对应的的有信息，key_code, irq等
获取输入设备
判断 irq 是否为当前正确的irq
如果 bdata->key_pressed = 0 ，则说明是第一次按下
支持唤醒系统的话，此时就会唤醒系统
上报 key_event 事件，且同步 input 事件
如果release_delay == 0 ，则直接上报按键松开事件
使能按键按下标志位
如果进来说明是已经按下，此时，则开始定时器，定时时间为release_delay 到达后，再次运行本函数，直到松开

# msm-4.14/drivers/input/keyboard/gpio_keys.cstatic irqreturn_t gpio_keys_irq_isr(int irq, void *dev_id)
{// 1. 获取中断对应的的有信息，code,irq, gpid等 struct gpio_button_data *bdata = dev_id;// 2. 获取输入设备struct input_dev *input = bdata->input;unsigned long flags;// 3. 判断 irq 是否为当前正确的irqBUG_ON(irq != bdata->irq);spin_lock_irqsave(&bdata->lock, flags);// 4. 如果 bdata->key_pressed = 0 ，则说明是第一次按下if (!bdata->key_pressed) {// 5. 支持唤醒系统的话，此时就会唤醒系统if (bdata->button->wakeup)pm_wakeup_event(bdata->input->dev.parent, 0);// 6. 上报 key_event 事件，且同步 input 事件input_event(input, EV_KEY, *bdata->code, 1);input_sync(input);// 7. 如果release_delay == 0 ，则直接上报按键松开事件if (!bdata->release_delay) {input_event(input, EV_KEY, *bdata->code, 0);input_sync(input);goto out;}// 8. 使能按键按下标志位bdata->key_pressed = true;}// 9. 如果进来说明是已经按下，此时，则开始定时器，定时时间为 release_delay 到达后，再次运行本函数，直到松开if (bdata->release_delay)mod_timer(&bdata->release_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(bdata->release_delay));
out:spin_unlock_irqrestore(&bdata->lock, flags);return IRQ_HANDLED;
}

好了，至此 kernel gpio_key 中断代码，从配置到上报key event 整个流程，我们就分析完了。

键值上报上去后，上层其实并不会直接认识这个键值，
可以参考我之前写的文章《Android 中 KeyEvent keycode 配置及转换原理》

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