Linux设备驱动：按键输入的实现 (linux设备驱动 按键)
在Linux系统中，设备驱动是一个非常重要的组件。同时，作为一个Linux开发者，熟练掌握设备驱动的编写是非常必要的。在本文中，我们将讨论Linux设备驱动的一种实现：按键输入。
为什么需要按键输入驱动？
在现代计算机系统中，特别是在一些嵌入式设备中，按键是一个极其重要的输入设备。按键可以用于各种目的，例如启动或停止某个应用程序，或者执行某个操作。因此，对于我们的应用程序或操作系统来说，需要一个可靠的驱动程序来处理按键输入事件。
按键输入驱动的实现
Linux内核为我们提供了一些内核接口和数据结构以支持设备驱动的编写。最常用的数据结构是input_dev结构体，如下所示：
struct input_dev {
const char *name;
const struct input_id *id;
unsigned long evbit[NBITS(EV_CNT)];
unsigned long keybit[NBITS(KEY_CNT)];
unsigned long ledbit[NBITS(LED_CNT)];
unsigned long mscbit[NBITS(MSC_CNT)];
unsigned long relbit[NBITS(REL_CNT)];
unsigned long abit[NBITS(ABS_CNT)];
unsigned long ffbbit[NBITS(FF_CNT)];
unsigned long propbit[NBITS(INPUT_PROP_CNT)];
unsigned long quirk;
struct input_absinfo *absinfo;
struct device *dev;
struct input_mt_slot *mt;
};
在实际的按键输入驱动中，我们需要完成以下任务：
1. 定义input_dev结构体：我们需要指定输入设备的名称，以及支持的输入事件类型和输入事件所对应的数据格式。
2. 注册输入设备：我们需要注册输入设备和它的事件处理函数。
3. 处理输入事件：在输入事件被注册之后，我们需要编写一个输入事件处理函数来处理它。这个函数会被内核自动调用，以处理输入设备生成的输入事件。
在实现按键输入驱动之前，我们需要先了解一下Linux内核输入子系统提供的常见输入事件类型：
EV_SYN：输入事件的同步信号。
EV_KEY：按键事件。
EV_REL：相对运动事件（鼠标滚轮）。
EV_ABS：绝对运动事件（鼠标位置、触摸屏，等等）。
EV_MSC：描述设备的状态或模式。
EV_SW：开关事件。
EV_LED：LED灯的开关事件。
EV_SND：音频事件。
EV_REP：用于自动重复事件的时间设置。
EV_FF：力反馈事件。这可以用于游戏手柄的振动反馈等功能。
在按键这里，我们将使用EV_KEY事件。EV_KEY事件和其他事件一样，由一个值、一个代码和一个状态组成。值是事件类型，代码是键码，而状态则表示按键是按下还是释放。
我们现在来看一下实现按键输入驱动的代码：
// 定义input_dev结构体
static struct input_dev *input_device;
static int button_init(void)
{
int ret;
// 在内核中注册一个新的输入设备
input_device = input_allocate_device();
if (!input_device) {
printk(KERN_ERR “input_allocate_device fled\n”);
return -ENOMEM;
}
// 指定输入设备的名称
input_device->name = “button”;
// 指定输入设备支持的事件类型和数据格式
input_set_capability(input_device, EV_KEY, N_0);
// 注册输入设备
ret = input_register_device(input_device);
if (ret) {
printk(KERN_ERR “input_register_device() fled\n”);
input_free_device(input_device);
}
return ret;
}
static void button_exit(void)
{
// 撤销输入设备的注册
input_unregister_device(input_device);
// 释放输入设备
input_free_device(input_device);
}
static int __init button_init_module(void)
{
return button_init();
}
static void __exit button_cleanup_module(void)
{
button_exit();
}
// 处理输入事件的函数
static irqreturn_t button_handler(int irq, void *dev_id)
{
struct input_dev *dev = dev_id;
// 读取当前按键状态
int value = gpio_get_value(GPIO_BUTTON);
input_report_key(dev, N_0, value);
input_sync(dev);
return IRQ_HANDLED;
}
在这个例子中，我们首先调用input_allocate_device()函数来创建一个input_dev结构体并分配内存。然后，我们将设备的名称设置为“button”，并使用input_set_capability()函数来指定输入设备支持的事件类型和数据格式。在我们的实现中，我们只使用了是一个N_0按键。我们调用input_register_device()来注册输入设备。
处理输入事件的函数由button_handler()实现。它首先读取一个GPIO输入，并使用input_report_key()函数来生成一个输入事件。该函数将生成一个EV_KEY事件，其中N_0作为键码，并根据GPIO的状态设置按下或释放状态。
我们使用input_sync()函数将事件提交给内核输入子系统。
到此为止，我们已经学习了如何编写Linux设备驱动，实现了按键输入驱动。在实际应用中，我们可以根据需要扩展此驱动程序以支持各种不同的输入设备、事件类型和数据格式。
对于Linux内核的驱动程序开发者来说，掌握输入事件类型和数据格式，编写输入事件处理函数以及在内核中注册和注销输入设备都是非常重要的技能。
相关问题拓展阅读：
linux下如何模拟按键输入和模拟鼠标
网页链闭祥接
这个是我找的源态埋雹蚂一个别人的博客
linux/input.h 中有定义，这个文件还定义了标准按键的编猜孝银码等 struct input_event { struct timeval time; //按键时间 __u16 type; //类型，在下面有定义穗宴 __u16 code; //要模拟成什么按键 __s32 value;//是按下还是释放 }; code： 事件的代码.如果事件的类型代码是EV_KEY,该代码code 为设备键盘代码.代码植0~127 为键盘上的按键代码,0x110~0x116 为鼠标上按键代码,其中0x110(N_ LEFT)为鼠标左键,0x111(N_RIGHT)为鼠标右键,0x112(N_ MIDDLE)为鼠标中键.其它代码含义请参看 include/linux/input.h 文件. 如果事件的类型代码是EV_REL,code 值表示轨迹的类型.如指示鼠标的X轴方向REL_X(代码为0x00),指示鼠标的Y 轴方向REL_Y(代码为0x01),指示鼠标中轮子方向 REL_WHEEL(代码为0x08). type: EV_KEY,键盘 EV_REL,相对坐标 EV_ABS,绝对坐标 value： 事件的值.如果事件的类型代码是EV_KEY,当按键按下时值为1,松开时值为0;如果事件的类型代码是 EV_ REL,value 的正数值和负数值分别代表两个不同方向的值. /* * Event types */ #define EV_SYN 0x00 #define EV_KEY 0x01 //按键 #define EV_REL 0x02 //相对坐标(轨迹球) #define EV_ABS 0x03 //绝对坐标 #define EV_MSC 0x04 //其他 #define EV_SW 0x05 #define EV_LED 0x11 //LED #define EV_SND 0x12//声音 #define EV_REP 0x14//repeat #define EV_FF 0x15 #define EV_PWR 0x16 #define EV_FF_STATUS 0x17 #define EV_MAX 0x1f #define EV_CNT (EV_MAX+1) 1。模拟按键输入 //其中0 表示释放，1 按键按下，2 表示一直按下 //0 for EV_KEY for release, 1 for keypress and 2 for autorepeat. void simulate_key(int fd,int value) { struct input_event event; event.type = EV_KEY; //event.code = KEY_0;//要模拟成什么按键 event.value = value;//是按下还是释放按键慎衡或者重复 gettimeofday(&event.time,0); if(write(fd,&event,sizeof(event)) window; //一定要设置为主窗口 event->key.keyval = keyval; //FIXME:一定要加上这个,要不然容易出错 g_object_ref(event->key.window); gdk_threads_enter(); //FIXME: 记得用这个来发送事件 gtk_main_do_event(event); gdk_threads_leave(); gdk_event_free(event); } kernel 里input 模块 input_dev 结构: struct input_dev { void *private; const char *name; const char *phys; const char *uniq; struct input_id id; /* * 根据各种输入信号的类型来建立类型为unsigned long 的数组, * 数组的每1bit 代表一种信号类型, * 内核中会对其进行置位或清位操作来表示时间的发生和被处理. */ unsigned long evbit; unsigned long keybit; unsigned long relbit; unsigned long abit; unsigned long mscbit; unsigned long ledbit; unsigned long sndbit; unsigned long ffbit; unsigned long swbit; ………………………………….. }; /** * input_set_capability – mark device as capable of a certain event * @dev: device that is capable of emitting or accepting event * @type: type of the event (EV_KEY, EV_REL, etc…) * @code: event code * * In addition to setting up corresponding bit in appropriate capability * bitmap the function also adjusts dev->evbit. */ /* 记录本设备对于哪些事件感兴趣(对其进行处理)*/ void input_set_capability(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code) { switch (type) { case EV_KEY: __set_bit(code, dev->keybit);//比如按键,应该对哪些键值的按键进行处理(对于其它按键不予理睬) break; case EV_REL: __set_bit(code, dev->relbit); break; case EV_ABS: __set_bit(code, dev->abit); break; case EV_MSC: __set_bit(code, dev->mscbit); break; case EV_SW: __set_bit(code, dev->swbit); break; case EV_LED: __set_bit(code, dev->ledbit); break; case EV_SND: __set_bit(code, dev->sndbit); break; case EV_FF: __set_bit(code, dev->ffbit); break; default: printk(KERN_ERR “input_set_capability: unknown type %u (code %u)\n”, type, code); dump_stack(); return; } __set_bit(type, dev->evbit);//感觉和前面重复了(前面一经配置过一次了) } EXPORT_SYMBOL(input_set_capability); static irqreturn_t gpio_keys_isr(int irq, void *dev_id) { int i; struct platform_device *pdev = dev_id; struct gpio_keys_platform_data *pdata = pdev->dev.platform_data; struct input_dev *input = platform_get_drvdata(pdev); for (i = 0; i nbuttons; i++) { struct gpio_keys_button *button = &pdata->buttons; int gpio = button->gpio; if (irq == gpio_to_irq(gpio)) {//判断哪个键被按了? unsigned int type = button->type ?: EV_KEY; int state = (gpio_get_value(gpio) ? 1 : 0) ^ button->active_low;//记录按键状态 input_event(input, type, button->code, !!state);//汇报输入事件 input_sync(input);//等待输入事件处理完成 } } return IRQ_HANDLED; } /* * input_event() – report new input event * @dev: device that generated the event * @type: type of the event * @code: event code * @value: value of the event * * This function should be used by drivers implementing various input devices * See also input_inject_event() */ void input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value) { struct input_handle *handle; if (type > EV_MAX || !test_bit(type, dev->evbit))//首先判断该事件类型是否有效且为该设备所接受 return; add_input_randomness(type, code, value); switch (type) { case EV_SYN: switch (code) { case SYN_CONFIG: if (dev->event) dev->event(dev, type, code, value); break; case SYN_REPORT: if (dev->sync) return; dev->sync = 1; break; } break; case EV_KEY: /* * 这里需要满足几个条件: * 1: 键值有效(不超出定义的键值的有效范围) * 2: 键值为设备所能接受(属于该设备所拥有的键值范围) * 3: 按键状态改变了 */ if (code > KEY_MAX || !test_bit(code, dev->keybit) || !!test_bit(code, dev->key) == value) return; if (value == 2) break; change_bit(code, dev->key);//改变对应按键的状态 /* 如果你希望按键未释放的时候不断汇报按键事件的话需要以下这个(在简单的gpio_keys 驱动中不需要这个,暂时不去分析) */ if (test_bit(EV_REP, dev->evbit) && dev->rep && dev->rep && dev->timer.data && value) { dev->repeat_key = code; mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(dev->rep)); } break; ……………………………………………….. if (type != EV_SYN) dev->sync = 0; if (dev->grab) dev->grab->handler->event(dev->grab, type, code, value); else /* * 循环调用所有处理该设备的handle(event,mouse,ts,joy 等), * 如果有进程打开了这些handle(进行读写),则调用其对应的event 接口向气汇报该输入事件. */ list_for_each_entry(handle, &dev->h_list, d_node) if (handle->open) handle->handler->event(handle, type, code, value); } EXPORT_SYMBOL(input_event); event 层对于input 层报告的这个键盘输入事件的处理: drivers/input/evdev.c: static struct input_handler evdev_handler = { .event = evdev_event, .connect = evdev_connect, .disconnect = evdev_disconnect, .fops = &evdev_fops, .minor = EVDEV_MINOR_BASE, .name = “evdev”, .id_table = evdev_ids, }; Linux 有自己的 input 子系统，可以统一管理鼠标和键盘事件。 基于输入子系统 实现的 uinput 可以方便的在用户空间模拟鼠标和键盘事件。 当然，也可以自己造轮子， 做一个字符设备接收用户输入，根据输入，投递 input 事件。 还有一种方式就是直接 往 evnent 里写入数据， 都可以达到控制鼠标键盘的功能。 本篇文章就是演示直接写入 event 的方法。 linux/input.h 中有定义，这个文件还定义了标准按键的编码等 struct input_event { struct timeval time; //按键时间 __u16 type; //类型，在下面有定义 __u16 code; //要模拟成什么按键 __s32 value;//是按下还是释放 }; code： 事件的代码.如果事件的类型代码是EV_KEY,该代码code 为设备键盘代码.代码植0~127 为键盘上的按键代码, 0x110~0x116 为鼠标上按键代码,其中0x110(N_ LEFT)为鼠标左键,0x111(N_RIGHT)为鼠标右键,0x112(N_ MIDDLE)为鼠标中键.其它代码含义请参看 include/linux /input.h 文件. 如果事件的类型代码是EV_REL,code 值表示轨迹的类型.如指示鼠标的X轴方向 REL_X (代码为0x00),指示鼠标的Y 轴方向REL_Y(代码为0x01),指示鼠标中轮子方向 REL_WHEEL(代码为0x08). type: EV_KEY,键盘 EV_REL,相对坐标 EV_ABS,绝对坐标 value： 事件的值.如果事件的类型代码是EV_KEY,当按键按下时值为1,松开时值为0;如果事件的类型代码是 EV_ REL,value 的正数值和负数值分别代表两个不同方向的值. /* * Event types */ #define EV_SYN 0x00 #define EV_KEY 0x01 //按键 #define EV_REL 0x02 //相对坐标(轨迹球) #define EV_ABS 0x03 //绝对坐标 #define EV_MSC 0x04 //其他 #define EV_SW 0x05 #define EV_LED 0x11 //LED #define EV_SND 0x12//声音 #define EV_REP 0x14//repeat #define EV_FF 0x15 #define EV_PWR 0x16 #define EV_FF_STATUS 0x17 #define EV_MAX 0x1f #define EV_CNT (EV_MAX+1) 下面是一个模拟鼠标和键盘输入的例子： #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include void simulate_key(int fd,int kval) { struct input_event event; event.type = EV_KEY; event.value = 1; event.code = kval; gettimeofday(&event.time,0); write(fd,&event,sizeof(event)) ; event.type = EV_SYN; event.code = SYN_REPORT; event.value = 0; write(fd, &event, sizeof(event)); memset(&event, 0, sizeof(event)); gettimeofday(&event.time, NULL); event.type = EV_KEY; event.code = kval; event.value = 0; write(fd, &event, sizeof(event)); event.type = EV_SYN; event.code = SYN_REPORT; event.value = 0; write(fd, &event, sizeof(event)); } void simulate_mouse(int fd) { struct input_event event; memset(&event, 0, sizeof(event)); gettimeofday(&event.time, NULL); event.type = EV_REL; event.code = REL_X; event.value = 10; write(fd, &event, sizeof(event)); event.type = EV_REL; event.code = REL_Y; event.value = 10; write(fd, &event, sizeof(event)); event.type = EV_SYN; event.code = SYN_REPORT; event.value = 0; write(fd, &event, sizeof(event)); } int main() { int fd_kbd; int fd_mouse; fd_kbd = open(“/dev/input/event1”,O_RDWR); if(fd_kbdlinux设备驱动 按键的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于linux设备驱动 按键,Linux设备驱动：按键输入的实现,linux下如何模拟按键输入和模拟鼠标的信息别忘了在本站进行查找喔。
