Linux/Android——input系统之 kernel层 与 frameworks层交互 (五)【转】

本文转载自：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/42291149

 之前的四篇博文记录的都是linux中的input体系相关的东西，最底层以我调试的usb触摸屏的设备驱动为例，贴出链接：

Linux/Android——usb触摸屏驱动 - usbtouchscreen (一)

Linux/Android——输入子系统input_event传递 (二)

Linux/Android——input子系统核心 (三) 

Linux/Android——input_handler之evdev (四)

在第二篇有记录input体系整体脉络，博文顺序也差不多是从下往上，这些都没有涉及到android这边的内容，这篇记录一下kernel与android的framework层的关联.

                                            撰写不易,转载需注明出处：http://blog.csdn.net/jscese/article/details/42291149#t6

在kernel启动完全之后，input以及evdev都已初始化完，先看在kernel中打开input核心设备的接口input_open_file，

也是android这边frameworks首先会调用到的地方,至于怎么调用到的，后面分析

input_open_file：

在第三篇input核心中，有介绍到注册input这个设备的时候，fops中就有这个input_open_file,现在来看看：

[objc] view plain copy
 
  1. static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)  
  2. {  
  3.     struct input_handler *handler;  
  4.     const struct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;  
  5.     int err;  
  6.   
  7.     err = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);  
  8.     if (err)  
  9.         return err;  
  10.   
  11.     /* No load-on-demand here? */  
  12.     handler = input_table[iminor(inode) >> 5];   //根据索引节点求次设备号除以32，找对应的绑定的事件处理器handler，这里如果得到的次设备号是64~96之间 即为evdev的handler，这个input_table数组的维护在上篇有介绍  
  13.     if (handler)  
  14.         new_fops = fops_get(handler->fops); //获取handler的fops  
  15.   
  16.     mutex_unlock(&input_mutex);  
  17.   
  18.     /* 
  19.      * That's _really_ odd. Usually NULL ->open means "nothing special", 
  20.      * not "no device". Oh, well... 
  21.      */  
  22.     if (!new_fops || !new_fops->open) {  
  23.         fops_put(new_fops);  
  24.         err = -ENODEV;  
  25.         goto out;  
  26.     }  
  27.   
  28.     old_fops = file->f_op;  
  29.     file->f_op = new_fops;  //如果事件处理器有 file_operarions 就赋值给现在的file->f_op ，替换了原来的  
  30.     err = new_fops->open(inode, file);  //这里调用的是 事件处理器file方法中的open方法，  
  31.     if (err) {  
  32.         fops_put(file->f_op);  
  33.         file->f_op = fops_get(old_fops);  
  34.     }  
  35.     fops_put(old_fops);  
  36. out:  
  37.     return err;  
  38. }  


这里如果是打开evdev的，调用到的是evdev_handler中的evdev_fops的open方法！

evdev_fops:

 前文有介绍evdev_handler的功能与注册，这里看下这个handler注册的方法：

[objc] view plain copy
 
  1. static const struct file_operations evdev_fops = {  
  2.     .owner      = THIS_MODULE,  
  3.     .read       = evdev_read,  
  4.     .write      = evdev_write,  
  5.     .poll       = evdev_poll,  
  6.     .open       = evdev_open,  
  7.     .release    = evdev_release,  
  8.     .unlocked_ioctl = evdev_ioctl,  
  9. #ifdef CONFIG_COMPAT  
  10.     .compat_ioctl   = evdev_ioctl_compat,  
  11. #endif  
  12.     .fasync     = evdev_fasync,  
  13.     .flush      = evdev_flush,  
  14.     .llseek     = no_llseek,  
  15. };  


都是字面意思，前文也提到匹配connect的时候，在evdev_connect中注册生成了 /sys/class/input/event%d ,

这个字符设备文件就是连接kernel与framework的桥梁了！

可以看到这里有个evdev_open方法，这个方法就是打开设备文件的

evdev_open:

[objc] view plain copy
 
  1. static int evdev_open(struct inode *inode, struct file *file)  
  2. {  
  3.     struct evdev *evdev;  
  4.     struct evdev_client *client;  
  5.     int i = iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE;  //通过节点算出 minor序号，这个在connect 生成event%d 时有+操作，所以减去BASE  
  6.     unsigned int bufsize;  
  7.     int error;  
  8.   
  9.     if (i >= EVDEV_MINORS)  
  10.         return -ENODEV;  
  11.   
  12.     error = mutex_lock_interruptible(&evdev_table_mutex);  
  13.     if (error)  
  14.         return error;  
  15.     evdev = evdev_table[i]; // 这个数组就是以minor为索引，存每次匹配上的evdev  
  16.   
  17. ...  
  18.   
  19.     bufsize = evdev_compute_buffer_size(evdev->handle.dev);  //往下都是 分配初始化一个evdev_client 变量  
  20.   
  21.     client = kzalloc(sizeof(struct evdev_client) +  
  22.                 bufsize * sizeof(struct input_event),  
  23.              GFP_KERNEL);  
  24.   
  25.     if (!client) {  
  26.         error = -ENOMEM;  
  27.         goto err_put_evdev;  
  28.     }  
  29.   
  30.     client->bufsize = bufsize;  
  31.     spin_lock_init(&client->buffer_lock);  
  32.     snprintf(client->name, sizeof(client->name), "%s-%d",  
  33.             dev_name(&evdev->dev), task_tgid_vnr(current));  
  34.     client->evdev = evdev;  
  35.     evdev_attach_client(evdev, client);  //将这个client加入到evdev的client_list链表中  
  36.   
  37.     error = evdev_open_device(evdev); // 这里深入打开，传入的是设备匹配成功时在evdev_handler中创建的evdev  
  38.   
  39. ...  
  40.   
  41. }  


继续看

[objc] view plain copy
 
  1. static int evdev_open_device(struct evdev *evdev)  
  2. {  
  3.     int retval;  
  4.   
  5.     retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex);  
  6.     if (retval)  
  7.         return retval;  
  8.   
  9.     if (!evdev->exist)  
  10.         retval = -ENODEV;  
  11.     else if (!evdev->open++) {  //判断是否打开了，初始分配kzalloc，所以open为0，没有打开的话,这里继续调用打开,open计数为1  
  12.         retval = input_open_device(&evdev->handle);  
  13.         if (retval)  
  14.             evdev->open--;  
  15.     }  
  16.   
  17.     mutex_unlock(&evdev->mutex);  
  18.     return retval;  
  19. }  


可以看到这里绕了一圈，由最开始的input_open_file，最后又回到input核心中去了。调用到input.c中的接口，传入的是设备当初匹配成功的组合handle

input_open_device:

[objc] view plain copy
 
  1. int input_open_device(struct input_handle *handle)  
  2. {  
  3.     struct input_dev *dev = handle->dev;  //取对应的input_dev  
  4.     int retval;  
  5.   
  6.     retval = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);  
  7.     if (retval)  
  8.         return retval;  
  9.   
  10.     if (dev->going_away) {  
  11.         retval = -ENODEV;  
  12.         goto out;  
  13.     }  
  14.   
  15.     handle->open++;  // handle数++ ，上面是evdev的open++ 不一样  
  16.   
  17.     if (!dev->users++ && dev->open)   // 这个dev没有被其它进程占用，并且设备有open方法  
  18.         retval = dev->open(dev); //调用input_dev设备的open方法 ，这个是在设备驱动注册这个input_dev时初始化的  
  19.   
  20.     if (retval) {  //失败处理情况  
  21.         dev->users--;  
  22.         if (!--handle->open) {  
  23.             /* 
  24.              * Make sure we are not delivering any more events 
  25.              * through this handle 
  26.              */  
  27.             synchronize_rcu();  
  28.         }  
  29.     }  
  30.   
  31.  out:  
  32.     mutex_unlock(&dev->mutex);  
  33.     return retval;  
  34. }  


这里最终是调用设备驱动注册input_dev时的open方法，现在返回看看我这边注册usbtouchscreen时的input_dev 的open方法：

[objc] view plain copy
 
  1. input_dev->open = usbtouch_open;  


这个再往下就是设备驱动干的事了。。这里就不分析usbtouch_open 做了什么了，无非是一些初始化操作之类的

到这里打开设备这一步就完成了！

evdev_read：

这个是evdev设备的读取函数，注册在fops里：

[objc] view plain copy
 
  1. static ssize_t evdev_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t count, loff_t *ppos)  
  2. {  
  3.     struct evdev_client *client = file->private_data; //这个客户端结构在打开的时候分配并保存在file->private_data中  
  4.     struct evdev *evdev = client->evdev;  
  5.     struct input_event event;  
  6.     int retval;  
  7.   
  8.     if (count < input_event_size())  
  9.         return -EINVAL;  
  10. //这条语句提示，用户进程每次读取设备的字节数，不要少于input_event结构的大小  
  11.     if (client->head == client->tail && evdev->exist && (file->f_flags & O_NONBLOCK))  
  12.         return -EAGAIN;  
  13. //head等于tail说明目前还没有事件传回来，如果设置了非阻塞操作，则会立刻返回  
  14.     retval = wait_event_interruptible(evdev->wait, client->head != client->tail || !evdev->exist);  
  15. //没有事件就会睡在evdev的等待队列上了，等待条件是有事件到来或者设备不存在了（设备关闭的时候，清这个标志）  
  16.     if (retval)  
  17.         return retval;  
  18. //如果能执行上面这条语句说明有事件传来或者，设备被关闭了，或者内核发过来终止信号  
  19.     if (!evdev->exist)  
  20.         return -ENODEV;  
  21.   
  22.     while (retval + input_event_size() <= count && evdev_fetch_next_event(client, &event))  
  23.     {  
  24. // evdev_fetch_next_event这个函数遍历client里面的input_event buffer数组  
  25.         if (input_event_to_user(buffer + retval, &event))  
  26. //将事件复制到用户空间  
  27.             return -EFAULT;  
  28.   
  29.         retval += input_event_size();  
  30.     }  
  31.   
  32.     return retval; //返回复制的数据字节数  
  33. }  

接下来看android的frameworks层 怎么去打开这个input 设备文件的.

framework层相关的处理机制，后续的博文会详细分析，这里只是简单的记录一下与kernel中这些接口的交互，好对android input的运作体系有个整体的概念 ！

InputReader：

 这个的源码在/frameworks/base/services/input/InputReader.cpp 这个在第二篇，总的脉络图上有，属于input service中一部分，看名字就知道这是一个读取input事件的.

等待输入事件到来的自然会是个loop结构设计.

[objc] view plain copy
 
  1. bool InputReaderThread::threadLoop() {  
  2.     mReader->loopOnce();  
  3.     return true;  
  4. }  


然后看一下这个loopOnce：

[objc] view plain copy
 
  1. void InputReader::loopOnce() {  
  2.     int32_t oldGeneration;  
  3.     int32_t timeoutMillis;  
  4.   
  5. ...  
  6.   
  7.    size_t count = mEventHub->getEvents(timeoutMillis, mEventBuffer, EVENT_BUFFER_SIZE); //这里就是关键了，通过另外一个中间者EventHub 获取的input事件  
  8.   
  9. ...  
  10.   
  11. }  



EventHub：

源码位于/frameworks/base/services/input/EventHub.cpp

这个里面其它的先不管，这里先介绍下跟本篇有关系的

[objc] view plain copy
 
  1. size_t EventHub::getEvents(int timeoutMillis, RawEvent* buffer, size_t bufferSize) {  
  2.   
  3. ...  
  4.   
  5.     for (;;) {  
  6.   
  7. ...  
  8.   
  9.             scanDevicesLocked(); //这个往里走就是通过EventHub::openDeviceLocked  打开*DEVICE_PATH = "/dev/input" 这个设备 ，最终用的open，实际到kernel层就是input设备注册的open  
  10.   
  11. ...  
  12.   
  13.     int32_t readSize = read(device->fd, readBuffer, //这里的device->fd就是/dev/input/event%d这个设备文件，就是从这里读取出event的buffer  
  14.                         sizeof(struct input_event) * capacity);  
  15.   
  16. ...  
  17.   
  18.  }  
  19.   
  20. ..  
  21.   
  22. }  



这里的read实际上的操作就是上面介绍的 evdev_read 函数！

至此，kernel层的设备以及事件与android这边的frameworks的input服务处理之间就联系起来了，这里frameworks这边稍微提一下，后续分析细节！

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