【Linux系统编程应用】 Linux Input子系统(一)

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【Linux系统编程应用】 Linux Input子系统(一)

2019-07-13 06:00发布生成海报

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1. 什么是输入子系统 ?
输入子系统是 Linux内核用于管理各种输入设备 (键盘，鼠标，遥控杆，书写板等等 )的部分，用户通过输入子系统进行内核，命令行，图形接口之间的交换。输入子系统在内核里实现，因为设备经常要通过特定的硬件接口被访问 (例如串口， ps/2， usb等等 )，这些硬件接口由内核保护和管理。内核给用户导出一套固定的硬件无关的 input API，供用户空间程序使用。 2. 理解内核内部实现 输入子系统分为三块： input core， drivers和 event handlers。他们之间的关系如图 1所示。正常的路径是从底层硬件到驱动，从驱动到 input core，从 input core到 event handler，从 event handler到 user space。此外，还存在一个返回路径 (return path)。返回路径允许给一个键盘设置 LED，给一个 force feedback joystick提供 motion commands。路径的两个方向（指从内核到用户的方向和从用户到内核的方向）使用相同的event定义和不同的 type identifier。
3. 相关结构体[root@uplooking ~]# vim /usr/include/linux/input.h

/*
 * The event structure itself
 */
struct input_event {
	struct timeval time;	输入事件时间;
	__u16 type;				类型;	
	__u16 code;				按键值:		
	__s32 value;			按键状态:
};

type类型可以设置为如下：

/*
 * Event types
 */

#define EV_SYN          0x00		//表示设备所支持所有的事件
#define EV_KEY          0x01		//按键
#define EV_REL          0x02		//鼠标事件 相对坐标
#define EV_ABS          0x03		//手写板事件 绝对坐标
#define EV_MSC          0x04		//其他类型
#define EV_SW           0x05
#define EV_LED          0x11		//LED灯设备
#define EV_SND          0x12		//蜂鸣器 输入声音
#define EV_REP          0x14		//允许重复按键类型
#define EV_FF           0x15
#define EV_PWR          0x16		//电源管理事件
#define EV_FF_STATUS        0x17
#define EV_MAX          0x1f

code：事件代码
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，代码值0~127为键盘上的按键代码, 0x110~0x116 为鼠标上按键代码,其中0x110(BTN_ LEFT)为鼠标左键,0x111(BTN_RIGHT)为鼠标右键,0x112(BTN_ 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)。

*
 * Keys and buttons
 */

#define KEY_RESERVED		0
#define KEY_ESC			1
#define KEY_1			2
#define KEY_2			3
#define KEY_3			4
#define KEY_4			5
#define KEY_5			6
#define KEY_6			7
#define KEY_7			8
#define KEY_8			9
#define KEY_9			10
#define KEY_0			11
#define KEY_MINUS		12
#define KEY_EQUAL		13
#define KEY_BACKSPACE		14
#define KEY_TAB			15
#define KEY_Q			16
#define KEY_W			17
#define KEY_E			18
#define KEY_R			19
#define KEY_T			20
#define KEY_Y			21
#define KEY_U			22
#define KEY_I			23
#define KEY_O			24
#define KEY_P			25
#define KEY_LEFTBRACE		26
#define KEY_RIGHTBRACE		27
#define KEY_ENTER		28
#define KEY_LEFTCTRL		29
#define KEY_A			30
#define KEY_S			31
#define KEY_D			32
#define KEY_F			33
#define KEY_G			34
#define KEY_H			35
#define KEY_J			36
#define KEY_K			37
#define KEY_L			38
#define KEY_SEMICOLON		39
#define KEY_APOSTROPHE		40
#define KEY_GRAVE		41
#define KEY_LEFTSHIFT		42
#define KEY_BACKSLASH		43
#define KEY_Z			44
#define KEY_X			45
#define KEY_C			46
#define KEY_V			47
#define KEY_B			48
#define KEY_N			49
#define KEY_M			50
#define KEY_COMMA		51
#define KEY_DOT			52
#define KEY_SLASH		53
#define KEY_RIGHTSHIFT		54
#define KEY_KPASTERISK		55
#define KEY_LEFTALT		56
#define KEY_SPACE		57
#define KEY_CAPSLOCK		58
#define KEY_F1			59
#define KEY_F2			60
#define KEY_F3			61
#define KEY_F4			62
#define KEY_F5			63
#define KEY_F6			64
#define KEY_F7			65
#define KEY_F8			66
#define KEY_F9			67
#define KEY_F10			68
#define KEY_NUMLOCK		69
#define KEY_SCROLLLOCK		70
#define KEY_KP7			71
#define KEY_KP8			72
#define KEY_KP9			73
#define KEY_KPMINUS		74
#define KEY_KP4			75
#define KEY_KP5			76
#define KEY_KP6			77
#define KEY_KPPLUS		78
#define KEY_KP1			79
#define KEY_KP2			80
#define KEY_KP3			81
#define KEY_KP0			82
#define KEY_KPDOT		83

#define KEY_ZENKAKUHANKAKU	85
#define KEY_102ND		86
#define KEY_F11			87
#define KEY_F12			88
#define KEY_RO			89
#define KEY_KATAKANA		90
#define KEY_HIRAGANA		91
#define KEY_HENKAN		92
#define KEY_KATAKANAHIRAGANA	93
#define KEY_MUHENKAN		94
#define KEY_KPJPCOMMA		95
#define KEY_KPENTER		96
#define KEY_RIGHTCTRL		97
#define KEY_KPSLASH		98
#define KEY_SYSRQ		99
#define KEY_RIGHTALT		100
#define KEY_LINEFEED		101
#define KEY_HOME		102
#define KEY_UP			103
#define KEY_PAGEUP		104
#define KEY_LEFT		105
#define KEY_RIGHT		106
#define KEY_END			107
#define KEY_DOWN		108
#define KEY_PAGEDOWN		109
#define KEY_INSERT		110
#define KEY_DELETE		111
#define KEY_MACRO		112
#define KEY_MUTE		113
#define KEY_VOLUMEDOWN		114
#define KEY_VOLUMEUP		115
#define KEY_POWER		116
#define KEY_KPEQUAL		117
#define KEY_KPPLUSMINUS		118
#define KEY_PAUSE		119

#define KEY_KPCOMMA		121
#define KEY_HANGEUL		122
#define KEY_HANGUEL		KEY_HANGEUL
#define KEY_HANJA		123
#define KEY_YEN			124
#define KEY_LEFTMETA		125
#define KEY_RIGHTMETA		126
#define KEY_COMPOSE		127

鼠标相关的值

#define BTN_MOUSE		0x110
#define BTN_LEFT		0x110
#define BTN_RIGHT		0x111
#define BTN_MIDDLE		0x112
#define BTN_SIDE		0x113
#define BTN_EXTRA		0x114
#define BTN_FORWARD		0x115
#define BTN_BACK		0x116
#define BTN_TASK		0x117

相对坐标 Type为EV_REL时，code表示操作的是哪个坐标轴，如：REL_X，REL_Y。(因为鼠标有x,y两个轴向，所以一次鼠标移动，会产生两个input_event)

*
 * Relative axes
 */

#define REL_X			0x00
#define REL_Y			0x01
#define REL_Z			0x02
#define REL_RX			0x03
#define REL_RY			0x04
#define REL_RZ			0x05
#define REL_HWHEEL		0x06
#define REL_DIAL		0x07
#define REL_WHEEL		0x08
#define REL_MISC		0x09
#define REL_MAX			0x0f

value:根据Type的不同而含义不同。 例如： Type为EV_KEY时，value: 0表示按键抬起。1表示按键按下。（4表示持续按下等？）。 Type为EV_REL时，value:　表明移动的值和方向（正负值）。 Type为EV_ABS时，code表示绝对位置。

4. 键盘设备示例代码

执行结果如下：

5. 鼠标设备示例代码

执行结果如下：

6. 模拟鼠标和按键的示例代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

//按键模拟，按键包含按下和松开两个环节

void simulate_key(int fd, int kval)
{

         struct input_event event;
         gettimeofday(&event.time, 0);

       //按下kval键
         event.type = EV_KEY;
         event.value = 1;
         event.code = kval;
         write(fd, &event, sizeof(event));
       //同步，也就是把它报告给系统
         event.type = EV_SYN;
         event.value = 0;
         event.code = SYN_REPORT;
         write(fd, &event, sizeof(event));

         memset(&event, 0, sizeof(event));
         gettimeofday(&event.time, 0);
         //松开kval键
        event.type = EV_KEY;
         event.value = 0;
         event.code = kval;
         write(fd, &event, sizeof(event));

       //同步，也就是把它报告给系统
       event.type = EV_SYN;
       event.value = 0;
       event.code = SYN_REPORT;
       write(fd, &event, sizeof(event));
}

//鼠标移动模拟
void simulate_mouse(int fd, int rel_x, int rel_y)
{
    struct input_event event;
    gettimeofday(&event.time, 0);
    //x轴坐标的相对位移
    event.type = EV_REL;
    event.value = rel_x;
    event.code = REL_X;
    write(fd, &event, sizeof(event));

    //y轴坐标的相对位移

    event.type = EV_REL;
    event.value = rel_y;
    event.code = REL_Y;
    write(fd, &event, sizeof(event));
    //同步
    event.type = EV_SYN;
    event.value = 0;
    event.code = SYN_REPORT;
    write(fd, &event, sizeof(event));

}

int main(int argc, char **argv)
{
         int fd_mouse = -1;
         int fd_kbd = -1;
         int i = 0;

         fd_kbd = open("/dev/input/event3", O_RDWR);
         if(fd_kbd <= 0)
         {
                   printf("Can not open keyboard input file
");
                   return -1;
         }

         fd_mouse = open("/dev/input/event2", O_RDWR);
        if(fd_mouse <= 0)
        {
                printf("Can not open mouse input file
");
                return -1;
        }   

         for (i = 0; i < 50; i++)
         {
                   simulate_key(fd_mouse, BTN_LEFT);  //模拟按下鼠标左键
                   //if (i % 3 == 0)
                   //      simulate_key(fd_kbd, KEY_A);  //模拟按下键盘A键
                  //模拟鼠标相对上次x和y轴相应移动10个像素
                  //simulate_mouse(fd_mouse, 10, 10);                  
                   sleep(3);
         }
         close(fd_kbd);
         close(fd_mouse);
}

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