RK3568驱动指南｜第十三篇输入子系统-第151章通用事件处理层read和write函数分析

瑞芯微RK3568芯片是一款定位中高端的通用型SOC，采用22nm制程工艺，搭载一颗四核Cortex-A55处理器和Mali G52 2EE 图形处理器。RK3568 支持4K 解码和 1080P 编码，支持SATA/PCIE/USB3.0 外围接口。RK3568内置独立NPU，可用于轻量级人工智能应用。RK3568 支持安卓 11 和 linux 系统，主要面向物联网网关、NVR 存储、工控平板、工业检测、工控盒、卡拉 OK、云终端、车载中控等行业。

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第151章通用事件处理层read和write函数分析

本章节我们继续分析通用事件处理层evdev.c文件中的read和write函数。

151.1 read函数分析

接下来我们继续分析read函数，如下图所示：

evdev_read函数如下所示

static ssize_t evdev_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
{
    struct evdev_client *client = file->private_data;  // 获取文件私有数据中的evdev客户端结构体指针
    struct evdev *evdev = client->evdev;  // 获取客户端结构体中的evdev结构体指针
    struct input_event event;  // 定义一个输入事件结构体
    size_t read = 0;  // 已读取的字节数
    int error;

    if (count != 0 && count < input_event_size())
        return -EINVAL;  // 如果count不为0且小于输入事件大小，返回无效参数错误

    for (;;) {
        if (!evdev->exist || client->revoked)
            return -ENODEV;  // 如果evdev设备不存在或客户端已撤销，则返回设备不存在错误码

        if (client->packet_head == client->tail &&
            (file->f_flags & O_NONBLOCK))
            return -EAGAIN;  // 如果数据包头等于尾且文件标志中设置了非阻塞标志，返回暂无数据可读错误码

        /*
         * count == 0 is special - no IO is done but we check
         * for error conditions (see above).
         */
        if (count == 0)
            break;  // 如果count为0，退出循环，不执行IO操作，但仍检查错误条件

        while (read + input_event_size() <= count &&
               evdev_fetch_next_event(client, &event)) {

            if (input_event_to_user(buffer + read, &event))
                return -EFAULT;  // 将输入事件数据复制到用户空间缓冲区中，如果复制失败，返回错误码

            read += input_event_size();  // 更新已读取的字节数
        }

        if (read)
            break;  // 如果已读取的字节数大于0，退出循环

        if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) {
            error = wait_event_interruptible(evdev->wait,
                    client->packet_head != client->tail ||
                    !evdev->exist || client->revoked);  // 等待事件的发生，阻塞当前线程
            if (error)
                return error;  // 如果等待被中断，返回错误码
        }
    }

    return read;  // 返回已读取的字节数
}

此函数的目的是从evdev设备中读取输入事件。下面是逐行解释：

1 struct evdev_client *client = file->private_data; 从文件的私有数据中获取evdev客户端的指针。

2 struct evdev *evdev = client->evdev; 从evdev客户端结构体中获取evdev设备的指针。

3 struct input_event event; 创建一个输入事件结构体。

4 size_t read = 0; 用于记录已读取的字节数。

5 int error; 用于保存错误码。

接下来是一些错误检查和条件判断：

6 if (count != 0 && count < input_event_size()) return -EINVAL; 检查count是否为0且小于输入事件的大小，如果是，则返回无效参数错误码。

7 (!evdev->exist || client->revoked) return -ENODEV; 检查evdev设备是否存在或客户端是否已撤销，如果是，则返回设备不存在错误码。

8 if (client->packet_head == client->tail && (file->f_flags & O_NONBLOCK)) return -EAGAIN; 检查数据包头是否等于尾，并且文件标志中是否设置了非阻塞标志，如果是，则返回暂无数据可读错误码。

接下来是主要的读取逻辑：

9 if (count == 0) break; 如果count为0，表示不执行IO操作，但仍检查错误条件，此时跳出循环。

10 while (read + input_event_size()<= count && evdev_fetch_next_event(client, &event)) { 在已读取的字节数小于等于count且还能获取到下一个输入事件的情况下循环执行。

11 if (input_event_to_user(buffer + read, &event)) return -EFAULT; 将输入事件复制到用户空间缓冲区中，如果复制失败，返回错误码。

12 read += input_event_size(); 更新已读取的字节数。

接下来是处理没有读取到任何事件的情况：

13 if (read) break; 当已读取的字节数大于0时，跳出循环。

接下来是处理阻塞等待事件的情况：

14 if (!(file->f_flags & O_NONBLOCK)) { 如果文件标志中没有设置非阻塞标志，则执行以下操作。

15error = wait_event_interruptible(evdev->wait, client->packet_head != client->tail || !evdev->exist || client->revoked); 等待事件的发生，阻塞当前线程，直到数据包头不等于尾或evdev设备不存在或客户端已撤销。

16 if (error) return error; 如果等待被中断，返回错误码。

最后返回已读取的字节数。

这段代码是一个用于从evdev设备读取输入事件的函数。它首先进行一些错误检查和条件判断，然后通过循环读取输入事件并将其复制到用户空间缓冲区中，直到满足退出循环的条件。如果没有读取到任何事件，则根据阻塞标志执行相应操作。最后返回已读取的字节数。

151.2 write函数分析

接下来我们继续分析write函数，如下图所示：

evdev_write函数如下所示：

static ssize_t evdev_write(struct file *file, const char __user *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
{
    struct evdev_client *client = file->private_data;  // 获取文件私有数据中的evdev客户端结构体指针
    struct evdev *evdev = client->evdev;  // 获取客户端结构体中的evdev结构体指针
    struct input_event event;  // 定义一个输入事件结构体
    int retval = 0;  // 返回值变量，默认为0

    if (count != 0 && count < input_event_size())
        return -EINVAL;  // 如果count不为0且小于输入事件大小，返回无效参数错误

    retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex);  // 对evdev的互斥锁进行上锁，可中断
    if (retval)
        return retval;  // 如果上锁失败，返回错误码

    if (!evdev->exist || client->revoked) {
        retval = -ENODEV;
        goto out;
    }  // 如果evdev设备不存在或客户端已撤销，则返回设备不存在错误码

    while (retval + input_event_size() <= count) {

        if (input_event_from_user(buffer + retval, &event)) {
            retval = -EFAULT;
            goto out;
        }  // 从用户空间复制输入事件到event结构体中，如果复制失败，返回错误码

        retval += input_event_size();  // 更新retval，增加一个输入事件的大小

        input_inject_event(&evdev->handle,
                           event.type, event.code, event.value);  // 将输入事件注入到evdev事件处理器中
        cond_resched();  // 条件调度，让出CPU给其他线程执行
    }

out:
    mutex_unlock(&evdev->mutex);  // 解锁evdev的互斥锁
    return retval;  // 返回retval作为写入的字节数或错误码
}

该函数用于将输入事件写入到evdev设备的缓冲区中。它接受一个文件结构体指针、一个指向用户空间缓冲区的指针、写入的字节数以及文件偏移量指针作为参数。

首先，它从文件的私有数据中获取evdev客户端结构体指针和evdev结构体指针。

然后，它检查count是否为0且小于输入事件的大小。如果是，则返回无效参数错误。

接下来，它对evdev的互斥锁进行上锁，可中断。如果上锁失败，返回错误码。

然后，它检查evdev设备是否存在且客户端是否已撤销。如果设备不存在或客户端已撤销，则返回设备不存在错误码。

接下来，它进入一个循环，直到写入的字节数达到count或超过count。

在循环中，它从用户空间复制输入事件数据到event结构体中。如果复制失败，返回错误码。

然后，它增加一个输入事件的大小到retval中，以跟踪已写入的字节数。

接下来，它将输入事件注入到evdev事件处理器中，使用event结构体中的type、code和value字段。

最后，它进行条件调度，让出CPU给其他线程执行。

循环结束后，它解锁evdev的互斥锁，并返回retval作为写入的字节数或错误码。

至此，通用事件处理层read和write函数分析完毕。