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linux输入子系统之按键驱动

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发表于 2020-7-7 18:53 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
上一节中,我们讲解了Linux  input子系统的框架,到内核源码里详细分析了输入子系统的分离分层的框架等。
/ Z7 F' K, g4 [+ `3 L, h6 ~  Q
7 a+ _9 Z7 j4 f6 X% U上一节文章:简单介绍一下linux输入子系统的概念
/ O- N, k( e& R1 }5 N7 h! w3 `- d- C0 t% ~
这一节,我们来以输入子系统的框架来写一个按键驱动。/ ^/ I8 D* i" B9 C4 z. q1 m

" w, @5 j- V/ N  B  Z问:怎么写符合输入子系统框架的驱动程序?* r! B$ R# l% f
* @. S: u0 t) z$ Z: O
答:
: R; Y. E8 C) \+ O/ B$ U1. 分配一个input_dev结构体
% N( S3 L+ L- j2. 设置* ?  r: ]3 B( C, `
3. 注册: k2 r5 Z- j$ M7 W/ K( T9 U; y! _
4. 硬件相关的代码,比如在中断服务程序里上报事件0 l7 Z! n) P. a: p# {

- L9 Y+ Z2 I7 x* v4 l0 U( @问:如何分配input_dev结构体?
& a) m& L! H9 }; B. Y6 k! _) x: |2 [$ Y! f* A+ }6 ?- Y
答:使用input_allocate_device函数
8 P  M( p7 v7 A, A1 u' g3 f
1 w  a: L5 Q0 B% Oinput_dev结构体的重要成员
# Z  U+ F. I# k2 k9 X5 G9 f9 @; J/ V' ~/ N  C

# x; k8 j; P- J9 Jstruct input_dev {
" P" ^: h( I. e* d+ ^        const char *name;0 P' R: O2 r  `* T8 R; U+ _2 {
        const char *phys;
$ E  w' |* `3 v2 H  X6 ~        const char *uniq;  l$ O& V4 U) L3 n
        struct input_id id;
( `$ G; }, u% E1 l, @
" ^+ R3 ~' k" \# N0 J9 A+ `, k/ C        unsigned long evbit[NBITS(EV_MAX)];   // 表示能产生哪类事件2 L* y0 a1 U! R2 O
        unsigned long keybit[NBITS(KEY_MAX)]; // 表示能产生哪些按键
4 L6 _; p. v3 M8 Y& E& w! i8 ]        unsigned long relbit[NBITS(REL_MAX)]; // 表示能产生哪些相对位移事件, x,y,滚轮: }  B+ [& r( y% z& I
        unsigned long absbit[NBITS(ABS_MAX)]; // 表示能产生哪些绝对位移事件, x,y5 `2 H6 X+ q& Y* n1 ~- W+ `8 o+ w
        unsigned long mscbit[BITS_TO_LONGS(MSC_CNT)];
. `3 y* A& ^* n5 @/ j+ A        unsigned long ledbit[BITS_TO_LONGS(LED_CNT)];+ @8 m. h' h% ]3 O. |
        unsigned long sndbit[BITS_TO_LONGS(SND_CNT)];& S  w* s( n3 P; `2 Q) |
        unsigned long ffbit[BITS_TO_LONGS(FF_CNT)];. K# B8 `* ~! U7 O, u8 G
        ...& h& V" p" F$ u/ L" @
}
' C! V9 ]4 @. T1 n" {0 C问:第二步的设置,应该怎么设置,应该设置什么?
5 A& K" }- s0 R& P5 C答:举例,在此按键驱动里, Z$ H6 @2 K$ O
) E/ H; y/ ~! E, b! O% A: }
; w( x. e' S5 |- ?8 f6 K+ T, I
        /* 2.设置 */
" f9 X/ X" G( b* o1 r        /* 2.1 设置按键能产生哪类事件 */
2 ^" K) c; u8 i4 n# J        set_bit(EV_KEY,buttons_dev->evbit);+ P' }6 s5 N. f' o, _7 D" Q
        set_bit(EV_REP,buttons_dev->evbit);
$ I% j7 n) J" {) e& h1 o( `8 T3 [. M! x2 B
        /* 2.2 设置能产生这类操作的哪些事件 */
! h+ c- y6 U* A        set_bit(KEY_L,buttons_dev->keybit);
0 l- L% i! H1 e- i- `, I# n2 ?' X+ s        set_bit(KEY_S,buttons_dev->keybit);  k3 E& H. Y$ W0 f
        set_bit(KEY_ENTER,buttons_dev->keybit);
. y' _9 T5 U- q# q/ m1 P! e        set_bit(KEY_LEFTSHIFT,buttons_dev->keybit);% C1 b- A, q9 C$ x
问:有哪些类呢?. i) O2 D3 Z/ b7 T& L; u
2 a9 z# o  b) s4 P4 B
答:在input.h里有以下类
; x% B/ E, O, _, R) {
/ Y+ Y$ o( F% H, i: w  f#define EV_SYN                        0x00        //同步类
3 H7 q6 O2 {+ t- E5 @! ]* J#define EV_KEY                        0x01        //按键类2 P: ?$ q6 |/ I* |* e2 w) A
#define EV_REL                        0x02        //相对位移类
% ~1 P3 _1 B2 p9 E$ Z0 z#define EV_ABS                        0x03        //绝对位移类
' g' K9 Z6 b( O" @6 P#define EV_MSC                        0x04       
' b# Y) P2 L/ l( n2 V#define EV_SW                        0x054 V& R" K' x* W
#define EV_LED                        0x11
9 z5 T% i0 M& s7 b  H+ A' P9 z#define EV_SND                        0x12        //声音类
7 @" z* ~1 F$ D" k#define EV_REP                        0x14        //重复类: x! ^4 e3 u1 Q! x) [
#define EV_FF                        0x15( }* S- V* q! B3 m4 f" Y
#define EV_PWR                        0x165 M- W* N# M) f' v( L! O) E
#define EV_FF_STATUS                0x17
& c2 p7 N; H7 P; T#define EV_MAX                        0x1f
( E! O7 s6 A0 }* C9 ]#define EV_CNT                        (EV_MAX+1)
- g! G: F6 Y' [: n# S" f6 f+ p问:如何注册?" R- p: s- W, z+ }4 `% x
答:使用input_register_device(struct input_dev *dev)函数来注册+ |5 U- A% U5 |/ Z7 n  j9 i
- b$ B8 p$ J( {5 n: h9 }% [4 D
问:此按键驱动的硬件操作包括哪些操作?
- E0 _: X: T: r; ]8 ]' q3 y0 V
1 v" N  ?0 ^- e6 ~6 J* c+ M; I答:申请定时器、申请中断操作8 j. a2 t/ o3 b8 z. c* m

! I6 v: s& |& W8 \$ j驱动源码:6 G" Y2 s4 g* R* ]

5 k6 b$ {, }5 a- T- Y: L) @8 m! K- g: }5 p! R& ^# z
#include <linux/kernel.h>. m$ N) ~! r; [$ S
#include <linux/fs.h>8 C7 ?3 W4 q: `- C) g0 @. @4 U- Z
#include <linux/init.h>/ D8 K1 [; \. W1 G7 W% R
#include <linux/delay.h>) _, I0 `, U, p% u& |7 a
#include <linux/irq.h>
) }8 y( {/ n1 {+ f; w! L8 ^#include <asm/uaccess.h>' I  _. M0 a' k# \" d. J8 f* K. G
#include <asm/irq.h>+ ^+ t6 n( R- o2 {, {8 w
#include <asm/io.h>9 o/ E3 x( e3 Y6 W
#include <linux/module.h>% f: y- {5 Q2 f
#include <linux/device.h>                 //class_create
1 [# P" y8 @2 ?' M+ k1 V#include <mach/regs-gpio.h>                //S3C2410_GPF1; D- ]6 u% S/ N) F/ x% X) ]: @& S- O
//#include <asm/arch/regs-gpio.h>  
( Z- f) y+ t/ _9 |; f#include <mach/hardware.h>
: y$ P6 \3 e0 s' O  T  ]+ e4 s$ v//#include <asm/hardware.h>
9 c  [5 a- `5 u. @#include <linux/interrupt.h>  //wait_event_interruptible0 A/ c' ]* }+ A7 s8 T4 h9 k
#include <linux/poll.h>   //poll
8 p4 E0 r. U7 @4 C#include <linux/fcntl.h>
8 }1 ~" c, i7 m#include <linux/input.h>  h4 {" X7 t' \
1 f! m* n& I/ T! }: o, r
static struct pin_desc{
9 `; i/ z) I  Q; X8 b        int irq;
1 {9 e" I5 G) C4 D3 w/ a' E        unsigned char *name;
" c1 D; [+ g+ h$ A/ R# \( Q        unsigned int pin;6 ~+ C) \8 Z8 e8 E2 Y
        unsigned int key_val;# F+ A5 ^6 J6 p: ^' E1 Y& P& \3 n
};' T) R& e9 Q8 l& K1 s6 c. k8 B
2 W8 x( I8 }* b3 V1 q3 p
static struct pin_desc pins_desc[4] = {( d$ P* [: `5 C' I- ]
                {IRQ_EINT1,"K1",S3C2410_GPF1,KEY_L},. M$ R* j. S: M4 L* [4 y
                {IRQ_EINT4,"K2",S3C2410_GPF4,KEY_S},
2 y4 Q7 O2 S2 L( u8 D                {IRQ_EINT2,"K3",S3C2410_GPF2,KEY_ENTER},! J9 j, d# K  ^7 t4 x2 S, f
                {IRQ_EINT0,"K4",S3C2410_GPF0,KEY_LEFTSHIFT},
" ]& @/ h- {0 t1 N" ]  i$ ~};
; L! U5 i3 ^5 L: _5 c' E6 Q  ?8 u7 i" l. ]$ N* _7 d% d5 |- T
static struct pin_desc *irq_pd;3 l4 h' P: t# S7 b* A
static struct input_dev *buttons_dev;
. M1 ?3 H3 ]- D$ w1 D3 S! U! R5 ^static struct timer_list buttons_timer;
! B+ v( Q+ T( I$ L% I
6 {! P. B- ]8 n' _# g. F/* 用户中断处理函数 */$ ?8 b& T/ v' e: A" d& f1 L  f* K
static irqreturn_t buttons_irq(int irq, void *dev_id)
5 |$ P% w& {% X" o{
% ]7 b  p2 ]. L: N1 j# e) k8 }        irq_pd = (struct pin_desc *)dev_id;3 n) ~+ u4 h0 X6 t9 n/ q: j  @
       
) l3 }4 O# v! w2 a( G) o8 z        /* 修改定时器定时时间,定时10ms,即10秒后启动定时器: I. H/ k' P+ J
         * HZ 表示100个jiffies,jiffies的单位为10ms,即HZ = 100*10ms = 1s
. ^$ s- b. V/ D4 C; s# ]" v6 V5 S         * 这里HZ/100即定时10ms
5 U; p( ~4 @4 p8 G+ Y         */
& K  d4 c( ?6 @        mod_timer(&buttons_timer, jiffies + (HZ /100));5 Y) w$ A' F# {' b( h
        return IRQ_HANDLED;& y3 u: S. |; @, z
}1 K+ A( w1 u6 `6 i7 U# g) ?! M

: g5 M' R! s+ D. \. d
% J* A. _$ x; |4 _* {1 Q1 f/* 定时器处理函数 */" n' C: H; u" {' q: S
static void buttons_timer_function(unsigned long data)
1 Z/ H3 h6 f/ a$ G{6 v6 e* L. O; _1 i0 u
        struct pin_desc *pindesc = irq_pd;
) _3 |- G- Q% w9 i. \2 {        unsigned int pinval;9 s; `6 I6 N! a
        pinval = s3c2410_gpio_getpin(pindesc->pin);
# G* N) A6 P* [: Z! U! [) M, {% x9 ^2 L) Z, K4 P
        if(pinval)
& e& c8 O2 r1 m( k( Y6 h5 |        {% [+ u, E: r) S+ h
                /* 松开 最后一个参数: 0-松开, 1-按下 */5 Y6 b: r( M9 h" y
                input_event(buttons_dev,EV_KEY,pindesc->key_val,0);
1 E4 K) c3 B4 s                input_sync(buttons_dev);
6 x- T, v. |' L* g; H        }5 W2 U1 k+ y+ S; p4 l
        else
# K3 }( t: P  J7 v- A: B        {
( o  B) E  [: Z: c& l7 c* _                /* 按下 */4 y; v( f! E8 Z& }  D# u
                input_event(buttons_dev,EV_KEY,pindesc->key_val,1);
# y+ O! X* y  M9 b6 j                input_sync(buttons_dev);- D) R4 Q. z$ d! k2 }/ _
        }! U$ L3 M) u  F# o- A8 \- g  B1 u
}
7 v! v$ H  S) U( r7 _+ @$ Y$ U9 ~; \4 i% d( w  M8 I8 }" s3 m/ [; }+ D, _  r
/* 驱动入口函数 */
6 A' Q$ X6 P5 L. j; M* qstatic int buttons_input_init(void)  P% b% o6 t2 }4 ^
{! |' n8 r+ _# ]2 F9 g/ l( ]
        int i;
( f1 R4 v; Y$ \       
! K1 X  A. R& K        /* 1.分配一个input_dev结构体 */3 d6 {/ O# f: d7 ]! N
        buttons_dev = input_allocate_device();
* P8 a% N" c- \, _: P# T
- A, e% T: p2 y6 f4 p        /* 2.设置 */# Y* {8 |4 P: d/ E' e! [" G: D
        /* 2.1 设置按键能产生哪类事件 */
  z2 R7 I( }8 _% A        set_bit(EV_KEY,buttons_dev->evbit);3 _% J; D4 G$ g& P) ^
        set_bit(EV_REP,buttons_dev->evbit);& S1 c- j" T5 F& f( Y2 G

; g, }& Z- V; M0 {" F        /* 2.2 设置能产生这类操作的哪些事件 */
2 C, |2 W5 p/ p+ Q        set_bit(KEY_L,buttons_dev->keybit);) D1 D( H# W* x
        set_bit(KEY_S,buttons_dev->keybit);) w% ^" H& h9 ?# D: g
        set_bit(KEY_ENTER,buttons_dev->keybit);( w. T, T: F: y/ M1 V- z5 w
        set_bit(KEY_LEFTSHIFT,buttons_dev->keybit);4 _/ \5 [! [9 l% s4 e3 q
       
- E. }+ _5 e% h+ l! J        /* 3.注册 */) s0 p9 |9 I3 z4 J( T+ \
        input_register_device(buttons_dev);
6 j1 E. ]- b; K! I' y
' t5 s9 j( v* c4 K. K        3 B" D( S, i" l, i. N9 q3 {- k
        /* 4.硬件相关的设置 */
. g/ [& \, i! M: I( L        /* 4.1 定时器相关的操作 */4 G, D% M, n6 _" q% o
        init_timer(&buttons_timer);
6 ^  D3 X: h1 ]; \        buttons_timer.function = buttons_timer_function;# X, O# u* O7 g! {- K5 Q. B  a
        add_timer(&buttons_timer);
2 R; z, M; E& H4 ]0 ]
0 V4 v4 ~9 D& {- U+ f9 w        /* 4.2 申请中断 */  
2 U3 @# f( E, _        for(i = 0;i < sizeof(pins_desc)/sizeof(pins_desc[0]);i++)9 c- q# H4 W  `
        {
7 v* e" k) Q" `' L# ?7 I) j                request_irq(pins_desc.irq, buttons_irq, IRQ_TYPE_EDGE_BOTH, pins_desc.name, &pins_desc);
6 g) d! V( a$ E! l" A6 t) h        }& b) ?+ M9 `6 J8 w7 C2 d8 T
       
& N1 A' R! }! P        return 0;
/ v; Q: a" J: {5 R# q6 T0 V$ K}
% @3 O! \" b0 N  I# j) ^( n7 b: {1 l& T
/* 驱动出口函数 */, ?- T+ g/ h' V7 T; G& v
static void buttons_input_exit(void)- t8 t* @* i5 q$ x
{
: q: c, J$ ?8 u% Y, s9 L        int i;
+ t. [' i8 i( M* w, G        for(i = 0;i < sizeof(pins_desc)/sizeof(pins_desc[0]);i++)" }/ x/ t& l. ~# ?
        {8 o+ g5 B5 h3 ^
                free_irq(pins_desc.irq, &pins_desc);
" v1 e, a( x' g0 S& G        }; K* o" E; @' A& R* _: K- Q
        del_timer(&buttons_timer);
) Q" v5 o) J8 A) l' Q        input_unregister_device(buttons_dev);  j5 r$ V& F# F* P. T# D
        input_free_device(buttons_dev);
7 Q0 {8 E' R; Y( I}! o8 P/ F- X( g- e! F) K& ?. p" M

$ Q  C/ ]8 v, E- Mmodule_init(buttons_input_init);  //用于修饰入口函数' K5 i6 ~% z3 ~+ s" q6 J& K
module_exit(buttons_input_exit);  //用于修饰出口函数       
5 k  k5 U. q$ Y  b( u" `) ?" Y* S* c, V4 E
MODULE_AUTHOR("LWJ");
8 ?1 u' f* F1 Y3 ?! QMODULE_DESCRIPTION("Just for Demon");
) U& I  d' i5 G; O5 s  a  NMODULE_LICENSE("GPL");  //遵循GPL协议9 j7 i; F) W! @2 w# r

" {* K# Y* i' G. S( V: O4 }6 K4 k
测试步骤方法一:& ?( S4 W/ }, i' Z0 y- h) W. d2 t
0 z" E% \6 Q% d5 R& E+ b2 C* m2 U
[WJ2440]# ls- w& `$ x, R! i, I) Z9 T
Qt                  first_test          second_test
4 G$ \; c3 \0 v4 OTQLedtest           fourth_drv.ko       sixth_drv.ko
7 S* W8 I% G, |2 {/ y& D" I% Uapp_test            fourth_test         sixth_test
. `/ t0 j, o# Pbin                 home                sixthdrvtest
% _  C5 q/ K0 Lbuttons_all_drv.ko  lib                 sys
3 l* [9 z7 ^" K" z7 zbuttons_all_test    linuxrc             third_drv.ko! C6 h+ J( A& s% M
buttons_input.ko    mnt                 third_test
' I* o( n3 V' {: C' t! F" c: C" U: f, T5 Gdev                 opt                 tmp8 N7 C/ X  `. c7 t9 i* `2 E
driver_test         proc                udisk
- A( q. [  z! Netc                 root                usr
$ U# q. @' X( ]/ k6 n* h* X( Ififth_drv.ko        sbin                var
2 {8 m% J, {& l! `" V8 ]fifth_test          sddisk              web% l: T# H. m0 t  \
first_drv.ko        second_drv.ko
8 C" f6 d: j3 b# |[WJ2440]# ls /dev/event* -l
: q/ D- W# ]  `& h0 t( f, Z" Jcrw-rw----    1 root     root       13,  64 Jan  2 06:04 /dev/event0
1 j- [( s6 z: z) \3 q) K[WJ2440]# insmod buttons_input.ko
: T. b  O+ {$ C! T7 ^input: Unspecified device as /devices/virtual/input/input1) M. C- b% l7 r
[WJ2440]# ls /dev/event* -l5 Q: Y9 h! x* K6 Y
crw-rw----    1 root     root       13,  64 Jan  2 06:04 /dev/event0% A* q& B' F3 C7 J5 i! t& \" ~4 c
crw-rw----    1 root     root       13,  65 Jan  2 06:06 /dev/event1
: b) H1 i2 ?7 _$ B- o[WJ2440]# cat /dev/tty1
' P" h2 t" @& [7 v& W[WJ2440]# cat /dev/tty1
* s8 z4 v7 H8 u3 P2 T, fls/ D4 B0 \3 T9 G

' D# [& u+ |, u1 Tls! p# Y% J2 P6 v+ _/ M
输入cat /dev/tty1命令后,顺序按下K1,K2,K3则会显示ls: J- [6 m3 a/ |( u

0 s& d! E/ {/ Q& O( l; r8 [) F测试步骤方法二、$ z9 ^: y. w8 `& G8 @& P

2 z  |6 i) V9 ]. v
9 g% H/ D# D% o( \% v: H# e[WJ2440]# hexdump /dev/event13 h% x' {6 R+ s1 k4 s3 f, g( }
0000000 b738 495d 8456 0007 0001 0026 0001 0000
  r, y6 G4 j8 e7 B. R( v. P+ P0000010 b738 495d 846f 0007 0000 0000 0000 0000
0 r: S( Z# D$ ]: R1 V- C0000020 b738 495d 2fb8 000a 0001 0026 0000 0000
* C( |: ?; N7 Q9 K3 N" X* L0000030 b738 495d 2fc7 000a 0000 0000 0000 0000
1 q" l7 G. r% u2 ^" A分析:
( J  T# H3 r0 Q9 B# x' Z$ Dhexdump /dev/event1  (open(/dev/event1), read(), ). ~- d1 |# z2 t0 S
           秒        微秒    类  code    value
) ^) F1 k7 Y0 y0000000 0bb2 0000 0e48 000c 0001 0026 0001 00007 ~' _( w0 V* S+ ?7 d3 }8 k4 S) H, d
0000010 0bb2 0000 0e54 000c 0000 0000 0000 00005 n6 Q' s  w, T* L
0000020 0bb2 0000 5815 000e 0001 0026 0000 0000, T0 G+ D- \5 V3 V0 a6 Z
0000030 0bb2 0000 581f 000e 0000 0000 0000 0000
# ?# D. N: C1 w" Q; i4 j% Z9 g& _+ r* }* W4 R/ d* {% ^

" q- s9 W3 Y# B8 hstruct input_event {
; d/ ~* h" T) a  ?8 m        struct timeval time; //时间
5 k4 x9 k7 c* a* a  I0 z        __u16 type;                         //类1 V, Y9 y( H; b$ y7 t  {
        __u16 code;                         //类下事件的值6 l  b; \/ T3 Y
        __s32 value;                 //0-松开, 1-按下,2-重复
+ {( k0 `9 k. G};
% p7 k: [) s, T  \; k0 y9 q1 ~8 q8 x: F2 v& w( p
struct timeval {
& s1 {7 u) q: F+ d/ ?3 r' ~        __kernel_time_t                tv_sec;                        //秒
! a7 V6 [  @) p2 f" l        __kernel_suseconds_t        tv_usec;        //微秒. y- F( d% x) [! [) m1 _" ^
};
, N* h4 l) Z5 c2 ~% e+ k; N% A
; w( z& S/ P. d' ?疑问:在韦老师视频里,执行exec 0</dev/tty1   //标准输入改为tty1" i/ i  F: A) Z! z6 Z0 L6 A
我自己执行的时候,发现文件系统里并没有exec可执行文件,也就是busybox里没有移植有exec可执行文件,去找韦老师的文件系统时,也没有发现exec可执行文件,请教各位大虾,如果你有执行成功,请告之,感谢。1 T$ l& V5 d$ U

4 Z1 l+ q0 |) b( t+ t6 w" U
  B* d* B6 o$ C8 ~& O8 ^9 W$ w) w% f! h  j8 N

6 h) P: M. B) w, c
: \$ i5 Q, [. q! l* V

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发表于 2020-7-7 20:04 | 只看该作者
linux输入子系统之按键驱动
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