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。
