一、内核中通用hid触摸驱动
在linux内核中,为HID触摸面板实现了一个通用的驱动程序,位于/drivers/hid/hid-multitouch.c文件中。hid触摸驱动是以struct hid_driver实现,首先定义一个描述hid触摸驱动的结构mt_driver:
staticstructhid_drivermt_driver={ .name="hid-multitouch", .id_table=mt_devices, .probe=mt_probe, .remove=mt_remove, .input_mapping=mt_input_mapping, .input_mapped=mt_input_mapped, .input_configured=mt_input_configured, .feature_mapping=mt_feature_mapping, .usage_table=mt_grabbed_usages, .event=mt_event, .report=mt_report, .suspend=pm_ptr(mt_suspend), .reset_resume=pm_ptr(mt_reset_resume), .resume=pm_ptr(mt_resume), };
并实现了struct hid_driver结构中关键的函数。接着使用module_hdi_driver()将该驱动以模块方式构建:
module_hid_driver(mt_driver);
mt_devices是一个truct hid_device_id类型的数组,定义了hid备的设备参数,这些参数根据不同的厂家进行划分,划分的准则符合USB-HID协议,例如(
staticconststructhid_device_idmt_devices[]={ /*3Mpanels*/ {.driver_data=MT_CLS_3M, MT_USB_DEVICE(USB_VENDOR_ID_3M, USB_DEVICE_ID_3M1968)}, {.driver_data=MT_CLS_3M, MT_USB_DEVICE(USB_VENDOR_ID_3M, USB_DEVICE_ID_3M2256)}, {.driver_data=MT_CLS_3M, MT_USB_DEVICE(USB_VENDOR_ID_3M, USB_DEVICE_ID_3M3266)}, /*Antondevices*/ {.driver_data=MT_CLS_EXPORT_ALL_INPUTS, MT_USB_DEVICE(USB_VENDOR_ID_ANTON, USB_DEVICE_ID_ANTON_TOUCH_PAD)}, /*AsusT101HA*/ {.driver_data=MT_CLS_WIN_8_DISABLE_WAKEUP, HID_DEVICE(BUS_USB,HID_GROUP_MULTITOUCH_WIN_8, USB_VENDOR_ID_ASUSTEK, USB_DEVICE_ID_ASUSTEK_T101HA_KEYBOARD)}, /*省略大量内容*/ }
上述元素实则是填充struct hid_device_id的各个元素,HID_DEVICE宏包装对.bus、.group、.vendor、.product赋值操作:
在mt_devices数组中,直接使用HID_DEVICE以及衍生宏为其各个字段赋值。
二、probe过程剖析
从struct hid_driver mt_driver可以知道mt_drvier的.probe为mt_probe():
staticintmt_probe(structhid_device*hdev,conststructhid_device_id*id) { intret,i; structmt_device*td; conststructmt_class*mtclass=mt_classes;/*MT_CLS_DEFAULT*/ for(i=0;mt_classes[i].name;i++){ if(id->driver_data==mt_classes[i].name){ mtclass=&(mt_classes[i]); break; } } td=devm_kzalloc(&hdev->dev,sizeof(structmt_device),GFP_KERNEL); if(!td){ dev_err(&hdev->dev,"cannotallocatemultitouchdata "); return-ENOMEM; } td->hdev=hdev; td->mtclass=*mtclass; td->inputmode_value=MT_INPUTMODE_TOUCHSCREEN; hid_set_drvdata(hdev,td); INIT_LIST_HEAD(&td->applications); INIT_LIST_HEAD(&td->reports); if(id->vendor==HID_ANY_ID&&id->product==HID_ANY_ID) td->serial_maybe=true; /*OrientationisinvertediftheXorYaxesare *flipped,butnormalizedifbothareinverted. */ if(hdev->quirks&(HID_QUIRK_X_INVERT|HID_QUIRK_Y_INVERT)&& !((hdev->quirks&HID_QUIRK_X_INVERT) &&(hdev->quirks&HID_QUIRK_Y_INVERT))) td->mtclass.quirks=MT_QUIRK_ORIENTATION_INVERT; /*Thisallowsthedrivertocorrectlysupportdevices *thatemiteventsoverseveralHIDmessages. */ hdev->quirks|=HID_QUIRK_NO_INPUT_SYNC; /* *Thisallowsthedrivertohandledifferentinputsensors *thatemitseventsthroughdifferentapplicationsonthesameHID *device. */ hdev->quirks|=HID_QUIRK_INPUT_PER_APP; if(id->group!=HID_GROUP_MULTITOUCH_WIN_8) hdev->quirks|=HID_QUIRK_MULTI_INPUT; if(mtclass->quirks&MT_QUIRK_FORCE_MULTI_INPUT){ hdev->quirks&=~HID_QUIRK_INPUT_PER_APP; hdev->quirks|=HID_QUIRK_MULTI_INPUT; } timer_setup(&td->release_timer,mt_expired_timeout,0); ret=hid_parse(hdev); if(ret!=0) returnret; if(mtclass->quirks&MT_QUIRK_FIX_CONST_CONTACT_ID) mt_fix_const_fields(hdev,HID_DG_CONTACTID); ret=hid_hw_start(hdev,HID_CONNECT_DEFAULT); if(ret) returnret; ret=sysfs_create_group(&hdev->dev.kobj,&mt_attribute_group); if(ret) dev_warn(&hdev->dev,"Cannotallocatesysfsgroupfor%s ", hdev->name); mt_set_modes(hdev,HID_LATENCY_NORMAL,true,true); return0; }
1、首先定义了一个结构体指针 td,用于存储多点触摸设备的数据。
2、使用 devm_kzalloc 分配一个 mt_device 结构体大小的内存,并初始化相关字段。如果内存分配失败,则返回错误码 -ENOMEM。
3、调用hid_set_drvdata()设置多点触摸设备的数据指针,以便后续可以在其他函数中访问到该设备的数据。
4、初始化设备数据结构中的链表头,用于管理多点触摸应用程序和报告。
5、根据设备的特性和属性设置一些HID属性。例如:根据设备的 ID 和 HID 类别设置了一些特殊的属性和标志。
6、使用 timer_setup 函数初始化了一个定时器,用于处理触摸设备的释放操作。
7、调用 hid_parse() 函数解析设备的报告描述符,并进行相应的初始化。
8、 如果设备具有特定的修复需求,例如修复常量接触 ID 的问题,则调用 mt_fix_const_fields() 函数进行修复。
9、调用hid_hw_start()函数启动设备的硬件,并指定默认连接模式。
10、调用sysfs_create_group()函数创建sysfs组,以便在sysfs中创建设备属性。
11、调用mt_set_modes()函数设置设备的模式,包括延迟模式和输入模式。
12、如果一切顺利,返回 0 表示成功,否则返回相应的错误码。
总而言之,mt_probe()是一个用于初始化和配置多点触摸设备的函数,它会根据设备的特性和属性进行相应的设置,并启动设备的硬件以及创建相应的 sysfs 属性组。
(1)hid_parse()函数
hid_parse()实现在/include/linux/hid.h中,本质上是调用hid_open_report()解析HW的report:
hid_open_report()实现如下:
inthid_open_report(structhid_device*device) { structhid_parser*parser; structhid_itemitem; unsignedintsize; __u8*start; __u8*buf; __u8*end; __u8*next; intret; inti; staticint(*dispatch_type[])(structhid_parser*parser, structhid_item*item)={ hid_parser_main, hid_parser_global, hid_parser_local, hid_parser_reserved }; if(WARN_ON(device->status&HID_STAT_PARSED)) return-EBUSY; start=device->dev_rdesc; if(WARN_ON(!start)) return-ENODEV; size=device->dev_rsize; /*call_hid_bpf_rdesc_fixup()ensuresweworkonacopyofrdesc*/ buf=call_hid_bpf_rdesc_fixup(device,start,&size); if(buf==NULL) return-ENOMEM; if(device->driver->report_fixup) start=device->driver->report_fixup(device,buf,&size); else start=buf; start=kmemdup(start,size,GFP_KERNEL); kfree(buf); if(start==NULL) return-ENOMEM; device->rdesc=start; device->rsize=size; parser=vzalloc(sizeof(structhid_parser)); if(!parser){ ret=-ENOMEM; gotoalloc_err; } parser->device=device; end=start+size; device->collection=kcalloc(HID_DEFAULT_NUM_COLLECTIONS, sizeof(structhid_collection),GFP_KERNEL); if(!device->collection){ ret=-ENOMEM; gotoerr; } device->collection_size=HID_DEFAULT_NUM_COLLECTIONS; for(i=0;i< HID_DEFAULT_NUM_COLLECTIONS; i++) device->collection[i].parent_idx=-1; ret=-EINVAL; while((next=fetch_item(start,end,&item))!=NULL){ start=next; if(item.format!=HID_ITEM_FORMAT_SHORT){ hid_err(device,"unexpectedlongglobalitem "); gotoerr; } if(dispatch_type[item.type](parser,&item)){ hid_err(device,"item%u%u%u%uparsingfailed ", item.format,(unsigned)item.size, (unsigned)item.type,(unsigned)item.tag); gotoerr; } if(start==end){ if(parser->collection_stack_ptr){ hid_err(device,"unbalancedcollectionatendofreportdescription "); gotoerr; } if(parser->local.delimiter_depth){ hid_err(device,"unbalanceddelimiteratendofreportdescription "); gotoerr; } /* *fetchinitialvaluesincasethedevice's *defaultmultiplierisn'ttherecommended1 */ hid_setup_resolution_multiplier(device); kfree(parser->collection_stack); vfree(parser); device->status|=HID_STAT_PARSED; return0; } } hid_err(device,"itemfetchingfailedatoffset%u/%u ", size-(unsignedint)(end-start),size); err: kfree(parser->collection_stack); alloc_err: vfree(parser); hid_close_report(device); returnret; }
上述函数遍历hid数据,然后调用dispatch_type函数指针数组指定的四个函数解析HID report:
1、hid_parser_main():解析main Item。
2、hid_parser_global():解析Global Item。
3、hid_parser_local():解析local Item。
4、hid_parser_reserved():解析预留Item。
(2)hid_hw_start()函数
hid_hw_start()用于开始一个底层HID硬件:
inthid_hw_start(structhid_device*hdev,unsignedintconnect_mask) { interror; error=hdev->ll_driver->start(hdev); if(error) returnerror; if(connect_mask){ error=hid_connect(hdev,connect_mask); if(error){ hdev->ll_driver->stop(hdev); returnerror; } } return0; }
1、首先调用hdev->ll_driver->start(hdev),hdev 是一个指向 hid_device 结构体的指针,ll_driver 则是指向底层驱动的指针。这行代码调用了底层驱动中的start 函数,启动了 HID 设备的硬件。如果启动失败,start 函数可能会返回一个错误码。
2、接着检查 connect_mask是否为非零值,如果connect_mask不为零,表示需要连接 HID 设备的某些部分。调用 hid_connect()函数连接 HID 设备,并将connect_mask 作为参数传递给它。如果连接失败,hid_connect` 函数可能会返回一个错误码。
3、如果上述步骤2中出现了错误,则调用hdev->ll_driver->stop(hdev),停止HID设备的硬件,然后函数返回之前发生的错误码。
4、如果启动和连接都成功,函数返回0,表示 HID 设备已经成功启动并连接。
(3)hid_connect()函数
hid_connect()实现如下:
inthid_connect(structhid_device*hdev,unsignedintconnect_mask) { staticconstchar*types[]={"Device","Pointer","Mouse","Device", "Joystick","Gamepad","Keyboard","Keypad", "Multi-AxisController" }; constchar*type,*bus; charbuf[64]=""; unsignedinti; intlen; intret; //连接HID设备到BPF(BerkeleyPacketFilter)。如果连接失败,则返回相应的错误码。 ret=hid_bpf_connect_device(hdev); if(ret) returnret; //根据设备的特性和属性,设置了一些连接标志位 if(hdev->quirks&HID_QUIRK_HIDDEV_FORCE) connect_mask|=(HID_CONNECT_HIDDEV_FORCE|HID_CONNECT_HIDDEV); if(hdev->quirks&HID_QUIRK_HIDINPUT_FORCE) connect_mask|=HID_CONNECT_HIDINPUT_FORCE; if(hdev->bus!=BUS_USB) connect_mask&=~HID_CONNECT_HIDDEV; if(hid_hiddev(hdev)) connect_mask|=HID_CONNECT_HIDDEV_FORCE; if((connect_mask&HID_CONNECT_HIDINPUT)&&!hidinput_connect(hdev, connect_mask&HID_CONNECT_HIDINPUT_FORCE)) hdev->claimed|=HID_CLAIMED_INPUT; if((connect_mask&HID_CONNECT_HIDDEV)&&hdev->hiddev_connect&& !hdev->hiddev_connect(hdev, connect_mask&HID_CONNECT_HIDDEV_FORCE)) hdev->claimed|=HID_CLAIMED_HIDDEV; if((connect_mask&HID_CONNECT_HIDRAW)&&!hidraw_connect(hdev)) hdev->claimed|=HID_CLAIMED_HIDRAW; if(connect_mask&HID_CONNECT_DRIVER) hdev->claimed|=HID_CLAIMED_DRIVER; /*Driverswiththe->raw_eventcallbacksetarenotrequiredtoconnect *toanyotherlistener.*/ if(!hdev->claimed&&!hdev->driver->raw_event){ hid_err(hdev,"devicehasnolisteners,quitting "); return-ENODEV; } //处理设备的数据报文顺序 hid_process_ordering(hdev); //如果设备被输入子系统声明,并且需要连接到力反馈(ForceFeedback),则调用设备的力反馈初始化函数。 if((hdev->claimed&HID_CLAIMED_INPUT)&& (connect_mask&HID_CONNECT_FF)&&hdev->ff_init) hdev->ff_init(hdev); len=0; if(hdev->claimed&HID_CLAIMED_INPUT) len+=sprintf(buf+len,"input"); if(hdev->claimed&HID_CLAIMED_HIDDEV) len+=sprintf(buf+len,"%shiddev%d",len?",":"", ((structhiddev*)hdev->hiddev)->minor); if(hdev->claimed&HID_CLAIMED_HIDRAW) len+=sprintf(buf+len,"%shidraw%d",len?",":"", ((structhidraw*)hdev->hidraw)->minor); type="Device"; for(i=0;i< hdev->maxcollection;i++){ structhid_collection*col=&hdev->collection[i]; if(col->type==HID_COLLECTION_APPLICATION&& (col->usage&HID_USAGE_PAGE)==HID_UP_GENDESK&& (col->usage&0xffff)< ARRAY_SIZE(types)) { type = types[col->usage&0xffff]; break; } } switch(hdev->bus){ caseBUS_USB: bus="USB"; break; caseBUS_BLUETOOTH: bus="BLUETOOTH"; break; caseBUS_I2C: bus="I2C"; break; caseBUS_VIRTUAL: bus="VIRTUAL"; break; caseBUS_INTEL_ISHTP: caseBUS_AMD_SFH: bus="SENSORHUB"; break; default: bus=""; } //创建设备的sysfs文件。 ret=device_create_file(&hdev->dev,&dev_attr_country); if(ret) hid_warn(hdev, "can'tcreatesysfscountrycodeattributeerr:%d ",ret); //通过hid_info()函数打印设备的连接信息。 hid_info(hdev,"%s:%sHIDv%x.%02x%s[%s]on%s ", buf,bus,hdev->version>>8,hdev->version&0xff, type,hdev->name,hdev->phys); return0; }
三、hid-multitouch.c应用场景
笔者最近需要通过usb方式接入触摸面板,且该触摸面板满足hid协议,故而使用了内核提供的hid-multitouch.c:
然后为板卡接入了两个hid触摸面板,如果HID触摸面板识别成功,在hid-multitouch目录下生成了对应的设备节点链接:
经验证,内核对目前手里的两块hid触摸面板的数据解析正常,触摸事件上报正常。
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原文标题:原来linux内核对触摸的支持这么溜
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