通过uinput实现输入事件注入
Linux Input子系统整体架构
首先上两个画得比较好的图。
从图中可以看出，在内核空间，驱动被划分为 三个层次，即Input Device Driver、Input Core和Input Event Driver。驱动作者通常只按照规范，实现Device Driver，就可以正确地接入Input子系统，最终由Input Event Driver生成设备文件，即/dev/input/eventX。
Input Core的作用
采用面向对象的语言描述。Input Device Driver实现一个input_dev类，将这个类注册给Input Core。Input Event Driver实现一个input_handler类，也把这个类注册给Input Core。Input Core分别为input_dev和input_handler维护一个列表。通过input_connect来对两者进行匹配，匹配上就会利用input_handler为input_dev生成一个设备文件。
上图中的深色点就是 Input Handle， 左边垂直方向是Input Handler， 而水平方向是Input Dev。 下面是更为详细的一个流程图，感兴趣的同学可以点击大图看看。
通过uinput虚拟设备驱动
从上一节可以看出，输入设备已经形成了一定的规则，设备类型基本明确。设备驱动基本上也有套路可走。由于在内核层写驱动终究不如用户层方便，因而出现一个uinput组件，它在内核层作一个代理，用户层代码可以通过/dev/uinput这个设备文件与这个内核层代理通信，让它帮你注册一个设备驱动，并且帮你上报输入事件。程序员可以用它实现用户层的设备驱动（可能要配合uio或/dev/mem)，也可以通过它注入输入事件。
通过uinput注入输入事件大体需要4个步骤：
- 打开uinput文件
- 配置设备支持的事件类型
- 创建虚拟设备
- 注入事件
- 销毁设备
1. 打开uinput文件
uinput 通常位于 /dev/uinput或者 /dev/input/uinput。
#include <linux/input.h>
#include <linux/uinput.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
...
int fd = open("/dev/uinput", O_WRONLY | O_NONBLOCK);
if (fd < 0) {
fd = open("/dev/input/uinput", O_WRONLY | O_NONBLOCK);
if (fd < 0) {
...
return -1;
}
}
2. 配置设备支持的事件类型
这些事件定义在 linux/input.h 文件中
| 宏 | 释义 |
|---|---|
| define EV_SYN 0x00 | 同步事件 |
| define EV_KEY 0x01 | 键盘按下和释放事件 |
| define EV_REL 0x02 | 相对坐标事件 |
| define EV_ABS 0x03 | 绝对坐标事件 |
对于键盘事件，进行如下配置（允许发送 key 和 syn 两种类型的事件）
ret = ioctl(fd, UI_SET_EVBIT, EV_KEY);
ret = ioctl(fd, UI_SET_EVBIT, EV_SYN);
配置哪些按键可以输入（上下左右方向键）
// 允许输入方向键上、下、左、右
ret = ioctl(fd, UI_SET_KEYBIT, KEY_UP);
ret = ioctl(fd, UI_SET_KEYBIT, KEY_DOWN);
ret = ioctl(fd, UI_SET_KEYBIT, KEY_LEFT);
ret = ioctl(fd, UI_SET_KEYBIT, KEY_RIGHT);
3. 创建虚拟设备
上面已经配置了一些基本特性，接下来介绍结构体 uinput_user_dev，它定义在 linux/uinput.h 头文件中
#define UINPUT_MAX_NAME_SIZE 80
struct uinput_user_dev {
char name[UINPUT_MAX_NAME_SIZE];
struct input_id id;
int ff_effects_max;
int absmax[ABS_MAX + 1];
int absmin[ABS_MAX + 1];
int absfuzz[ABS_MAX + 1];
int absflat[ABS_MAX + 1];
};
其中有几个比较重要的字段:
- name 要创建的虚拟设备名称
- id 内部结构体，描述设备的 usb 类型，厂商，产品，版本
- absmin and absmax 整型数组，描述鼠标或触屏事件的阈值
将虚拟设备的信息写入 fd ，虚拟设备命名为 uinput-sample
struct uinput_user_dev dev;
memset(&dev, 0, sizeof(dev));
snprintf(dev.name, UINPUT_MAX_NAME_SIZE, "uinput-sample"); // 虚拟设备名称
dev.id.bustype = BUS_USB; // udb 类型
dev.id.vendor = 0x1;
dev.id.product = 0x1;
dev.id.version = 1;
write(fd, &dev, sizeof(dev)); // 写入
创建配置好的虚拟设备
ret = ioctl(fd, UI_DEV_CREATE)
4. 注入事件
创建好了设备，开始注入事件，这里还需介绍一个结构体 input_event ，它定义在 linux/input.h 中，其中几个重要的字段：
-
type- event 的类型 (EV_KEY, EV_ABS, EV_REL, …),
-
code- 如果 type 是 EV_KEY 类型，则是 key code；若type是 EV_ABS 或者 EV_REL 类型，则是 x、y轴
-
value- 如果 type 是 EV_KEY 类型，则 1 (press) 0 (release)；若type是 EV_ABS 或者 EV_REL 类型，则为 x，y 坐标
声明写入事件的方法
int writeEvent(int fd,int type,int code,int value){
struct input_event ev;
memset(&ev, 0, sizeof(ev));
ev.type = type;
ev.code = code;
ev.value = value;
ssize_t bytes;// 写入文档的字节数（成功）；-1（出错）
bytes = write(fd, &ev, sizeof(struct input_event));
return (int) bytes;
}
写入一个键盘方向键事件 KEY_UP
writeEvent(fd,EV_KEY,KEY_UP,1) // KEY_UP press
writeEvent(fd,EV_KEY,KEY_UP,0) // KEY_UP release
将写入的事件同步到虚拟设备
writeEvent(fd,EV_SYN,SYN_REPORT,0)
销毁设备
注入了事件之后需要销毁虚拟设备，调用下面的函数，再次执行 adb shell getevent 你会看到设备已被移除
int destroy(int fd){
if (fd != -1) {
int ret = ioctl(fd, UI_DEV_DESTROY);
return ret;
}
return -1;
}