本章学习输入设备的应用编程，首先要知道什么是输入设备？ 输入设备其实就是能够产生输入事件的设备就称为输入设备， 常见的输入设备包括鼠标、键盘、触摸屏、按钮等等，它们都能够产生输入事件，产生输入数据给计算机系统。对于输入设备的应用编程其主要是获取输入设备上报的数据、 输入设备当前状态等，譬如获取触摸屏当前触摸点的 X、 Y 轴位置信息以及触摸屏当前处于按下还是松开状态。
本章将会讨论如下主题内容。
⚫ 什么是输入设备；
⚫ 如何读取输入设备的数据；
⚫ 如何解析从输入设备中获取到的数据；
⚫ 按键、触摸屏设备如何解析数据、应用编程。
输入类设备编程介绍
先来了解什么是输入设备（也称为 input 设备），常见的输入设备有鼠标、键盘、触摸屏、 遥控器、电脑画图板等，用户通过输入设备与系统进行交互。
input 子系统
由上面的介绍可知，输入设备种类非常多，每种设备上报的数据类型又不一样，那么 Linux 系统如何管理呢？ Linux 系统为了统一管理这些输入设备，实现了一套能够兼容所有输入设备的框架，那么这个框架就是 input 子系统。驱动开发人员基于 input 子系统开发输入设备的驱动程序， input 子系统可以屏蔽硬件的差异，向应用层提供一套统一的接口。
基于 input 子系统注册成功的输入设备，都会在/dev/input 目录下生成对应的设备节点（设备文件）， 设备节点名称通常为 eventX（X 表示一个数字编号 0、 1、 2、 3 等），譬如/dev/input/event0、 /dev/input/event1、/dev/input/event2 等， 通过读取这些设备节点可以获取输入设备上报的数据。
读取数据的流程
如果我们要读取触摸屏的数据，假设触摸屏设备对应的设备节点为/dev/input/event0，那么数据读取流程如下：
①、应用程序打开/dev/input/event0 设备文件；
②、应用程序发起读操作（譬如调用 read），如果没有数据可读则会进入休眠（阻塞 I/O 情况下）；
③、 当有数据可读时，应用程序会被唤醒，读操作获取到数据返回；
④、应用程序对读取到的数据进行解析。
当无数据可读时，程序会进入休眠状态（也就是阻塞），譬如应用程序读触摸屏数据， 如果当前并没有去触碰触摸屏， 自然是无数据可读； 当我们用手指触摸触摸屏或者在屏上滑动时，此时就会产生触摸数据、应用程序就有数据可读了，应用程序会被唤醒，成功读取到数据。那么对于其它输入设备亦是如此，无数据可读时应用程序会进入休眠状态（阻塞式 I/O 方式下）， 当有数据可读时才会被唤醒。
应用程序如何解析数据
首先我们要知道，应用程序打开输入设备对应的设备文件，向其发起读操作，那么这个读操作获取到的是什么样的数据呢？ 其实每一次 read 操作获取的都是一个 struct input_event 结构体类型数据， 该结构体定义在<linux/input.h>头文件中，它的定义如下：
struct input_event {
struct timeval time;
__u16 type;
__u16 code;
__s32 value;
};结构体中的 time 成员变量是一个 struct timeval 类型的变量，该结构体在前面给大家介绍过， 内核会记录每个上报的事件其发生的时间，并通过变量 time 返回给应用程序。时间参数通常不是那么重要，而其它3 个成员变量 type、 code、 value 更为重要。
⚫ type： type 用于描述发生了哪一种类型的事件（对事件的分类） ， Linux 系统所支持的输入事件类型如下所示：
/*
* Event types
*/
#define EV_SYN 0x00 //同步类事件，用于同步事件
#define EV_KEY 0x01 //按键类事件
#define EV_REL 0x02 //相对位移类事件(譬如鼠标)
#define EV_ABS 0x03 //绝对位移类事件(譬如触摸屏)
#define EV_MSC 0x04 //其它杂类事件
#define EV_SW 0x05
#define EV_LED 0x11
#define EV_SND 0x12
#define EV_REP 0x14
#define EV_FF 0x15
#define EV_PWR 0x16
#define EV_FF_STATUS 0x17
#define EV_MAX 0x1f
#define EV_CNT (EV_MAX+1)以上这些宏定义也是在<linux/input.h>头文件中，所以在应用程序中需要包含该头文件； 一种输入设备通常可以产生多种不同类型的事件，譬如点击鼠标按键（左键、右键，或鼠标上的其它按键）时会上报按键类事件，移动鼠标时则会上报相对位移类事件。
⚫ code： code 表示该类事件中的哪一个具体事件， 以上列举的每一种事件类型中都包含了一系列具体事件， 譬如一个键盘上通常有很多按键， 譬如字母 A、 B、 C、 D 或者数字 1、 2、 3、 4 等， 而 code变量则告知应用程序是哪一个按键发生了输入事件。每一种事件类型都包含多种不同的事件，譬如按键类事件：
#define KEY_RESERVED 0
#define KEY_ESC 1 //ESC 键
#define KEY_1 2 //数字 1 键
#define KEY_2 3 //数字 2 键
#define KEY_TAB 15 //TAB 键
#define KEY_Q 16 //字母 Q 键
#define KEY_W 17 //字母 W 键
#define KEY_E 18 //字母 E 键
#define KEY_R 19 //字母 R 键
……相对位移事件
#define REL_X 0x00 //X 轴
#define REL_Y 0x01 //Y 轴
#define REL_Z 0x02 //Z 轴
#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
#define REL_CNT (REL_MAX+1)绝对位移事件
触摸屏设备是一种绝对位移设备，它能够产生绝对位移事件； 譬如对于触摸屏来说，一个触摸点所包含的信息可能有多种，譬如触摸点的 X 轴坐标、 Y 轴坐标、 Z 轴坐标、按压力大小以及接触面积等， 所以 code变量告知应用程序当前上报的是触摸点的哪一种信息（X 坐标还是 Y 坐标、亦或者其它）；绝对位移事件如下：
#define ABS_X 0x00 //X 轴
#define ABS_Y 0x01 //Y 轴
#define ABS_Z 0x02 //Z 轴
#define ABS_RX 0x03
#define ABS_RY 0x04
#define ABS_RZ 0x05
#define ABS_THROTTLE 0x06
#define ABS_RUDDER 0x07
#define ABS_WHEEL 0x08
#define ABS_GAS 0x09
#define ABS_BRAKE 0x0a
#define ABS_HAT0X 0x10
#define ABS_HAT0Y 0x11
#define ABS_HAT1X 0x12
#define ABS_HAT1Y 0x13
#define ABS_HAT2X 0x14
#define ABS_HAT2Y 0x15
#define ABS_HAT3X 0x16
#define ABS_HAT3Y 0x17
#define ABS_PRESSURE 0x18
#define ABS_DISTANCE 0x19
#define ABS_TILT_X 0x1a
#define ABS_TILT_Y 0x1b
#define ABS_TOOL_WIDTH 0x1c
......除了以上列举出来的之外，还有很多，大家可以自己浏览<linux/input.h>头文件（这些宏其实是定义在input-event-codes.h 头文件中，该头文件被<linux/input.h>所包含了） ， 关于这些具体的事件，后面再给大家进行介绍。
⚫ value： 内核每次上报事件都会向应用层发送一个数据 value， 对 value 值的解释随着 code 的变化而变化。譬如对于按键事件（type=1） 来说， 如果 code=2（键盘上的数字键 1，也就是 KEY_1）， 那么如果 value 等于 1，则表示 KEY_1 键按下； value 等于 0 表示 KEY_1 键松开，如果 value 等于 2则表示 KEY_1 键长按。再比如， 在绝对位移事件中（type=3），如果 code=0 （触摸点 X 坐标 ABS_X），那么 value 值就等于触摸点的 X 轴坐标值； 同理， 如果 code=1（触摸点 Y 坐标 ABS_Y），此时value 值便等于触摸点的 Y 轴坐标值； 所以对 value 值的解释需要根据不同的 code 值而定！
数据同步
上面我们提到了同步事件类型 EV_SYN， 同步事件用于实现同步操作、告知接收者本轮上报的数据已经完整。应用程序读取输入设备上报的数据时，一次 read 操作只能读取一个 struct input_event 类型数据，譬如对于触摸屏来说，一个触摸点的信息包含了 X 坐标、 Y 坐标以及其它信息， 对于这样情况，应用程序需要执行多次 read 操作才能把一个触摸点的信息全部读取出来， 这样才能得到触摸点的完整信息。那么应用程序如何得知本轮已经读取到完整的数据了呢？其实这就是通过同步事件来实现的， 内核将本轮需要上报、发送给接收者的数据全部上报完毕后，接着会上报一个同步事件，以告知应用程序本轮数据已经完整、 可以进行同步了。同步类事件中也包含了多种不同的事件，如下所示：
/*
* Synchronization events.
*/
#define SYN_REPORT 0
#define SYN_CONFIG 1
#define SYN_MT_REPORT 2
#define SYN_DROPPED 3
#define SYN_MAX 0xf
#define SYN_CNT (SYN_MAX+1)所有的输入设备都需要上报同步事件， 上报的同步事件通常是 SYN_REPORT， 而 value 值通常为 0。
读取 struct input_event 数据
根据前面的介绍可知，对输入设备调用 read()会读取到一个 struct input_event 类型数据，本小节编写一个简单地应用程序， 将读取到的 struct input_event 类型数据中的每一个元素打印出来、 并对它们进行解析。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
struct input_event in_ev = {0};
int fd = -1;
/* 校验传参 */
if (2 != argc) {
fprintf(stderr, "usage: %s <input-dev>\n", argv[0]);
exit(-1);
}
/* 打开文件 */
if (0 > (fd = open(argv[1], O_RDONLY))) {
perror("open error");
exit(-1);
}
/* 循环读取数据 */
for ( ; ; ) {
if (sizeof(struct input_event) != read(fd, &in_ev, sizeof(struct input_event))) {
perror("read error");
exit(-1);
}
printf("type:%d code:%d value:%d\n", in_ev.type, in_ev.code, in_ev.value);
}
}执行程序时需要传入参数，这个参数就是对应的输入设备的设备节点（设备文件），程序中会对传参进行校验。程序中首先调用 open()函数打开设备文件，之后在 for 循环中调用 read()函数读取文件，将读取到的数据存放在 struct input_event 结构体对象中，之后将结构体对象中的各个成员变量打印出来。注意，程序中使用了阻塞式 I/O 方式读取设备文件，所以当无数据可读时 read 调用会被阻塞，知道有数据可读时才会被唤醒！
Tips：设备文件不同于普通文件，读写设备文件之前无需设置读写位置偏移量。
ALPHA 和 Mini 开发板上都有一个用户按键 KEY0， 它就是一个典型的输入设备，该按键是提供给用户使用的一个 GPIO 按键， 在出厂系统中，该按键驱动基于 input 子系统而实现， 所以在/dev/input 目录下存在 KEY0 的设备节点， 具体是哪个设备节点，可以通过查看/proc/bus/input/devices 文件得知，查看该文件可以获取到系统中注册的所有输入设备相关的信息，如下所示：
接下来我们使用这个按键进行测试，执行下面的命令：
程序运行后，执行按下 KEY0、松开 KEY0 等操作，终端将会打印出相应的信息，如上图所示。
第一行中 type 等于 1，表示上报的是按键事件 EV_KEY， code=114， 打开 input-event-codes.h 头文件进行查找，可以发现 cpde=114 对应的是键盘上的 KEY_VOLUMEDOWN 按键，这个是 ALPHA/Mini 开发板出厂系统已经配置好的。 而 value=1 表示按键按下，所以整个第一行的意思就是按键 KEY_VOLUMEDOWN被按下。
第二行， 表示上报了 EV_SYN 同步类事件（type=0）中的 SYN_REPORT 事件（code=0）， 表示本轮数据已经完整、报告同步。
第三行， type 等于 1，表示按键类事件， code 等于 114、value 等于 0，所以表示按键 KEY_VOLUMEDOWN被松开。
第四行，又上报了同步事件。
所以整个上面 4 行的打印信息就是开发板上的 KEY0 按键被按下以及松开这个过程， 内核所上报的事件以及发送给应用层的数据 value。
我们试试长按按键 KEY0， 按住不放， 如下所示：
可以看到上报按键事件时，对应的 value 等于 2，表示长按状态。
按键应用编程
本小节编写一个应用程序，获取按键状态， 判断按键当前是按下、松开或长按状态。从上面打印的信息可知，对于按键来说，它的事件上报流程如下所示：
# 以字母 A 键为例
KEY_A //上报 KEY_A 事件
SYN_REPORT //同步如果是按下，则上报 KEY_A 事件时， value=1；如果是松开，则 value=0；如果是长按，则 value=2。接下来编写按键应用程序，读取按键状态并将结果打印出来， 代码如下所示：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
struct input_event in_ev = {0};
int fd = -1;
int value = -1;
/* 校验传参 */
if (2 != argc) {
fprintf(stderr, "usage: %s <input-dev>\n", argv[0]);
exit(-1);
}
/* 打开文件 */
if (0 > (fd = open(argv[1], O_RDONLY))) {
perror("open error");
exit(-1);
}
for ( ; ; ) {
if (sizeof(struct input_event) != read(fd, &in_ev, sizeof(struct input_event))) {
perror("read error");
exit(-1);
}
if (EV_KEY == in_ev.type) { //按键事件
switch (in_ev.value) {
case 0:
printf("code<%d>: 松开\n", in_ev.code);
break;
case 1:
printf("code<%d>: 按下\n", in_ev.code);
break;
case 2:
printf("code<%d>: 长按\n", in_ev.code);
break;
}
}
}
}在 for 循环中，调用 read()读取输入设备上报的数据， 当按键按下或松开（以及长按）动作发生时， read()会读取到输入设备上报的数据，首先判断此次上报的事件是否是按键类事件（EV_KEY），如果是按键类事件、 接着根据 value 值来判断按键当前的状态是松开、按下还是长按。将上述代码进行编译测试：
运行程序之后，按下 KEY0 或松开 KEY0 以及长按情况下，终端会打印出相应的信息，如上图所示。code=114（KEY_VOLUMEDOWN 按键）。
除了测试开发板上的 KEY0 按键之外，我们还可以测试键盘上的按键，首先找到一个 USB 键盘连接到开发板的 USB HOST 接口上，当键盘插入之后，终端将会打印出相应的驱动加载信息：
驱动加载成功之后，可以查看下该键盘设备对应的设备节点，使用命令"cat /proc/bus/input/devices"，在打印信息中找到键盘设备的信息：
运行测试程序并按下、松开键盘上的按键：
大家可以根据 code 值查询到对应的按键（通过 input-event-codes.h 头文件），譬如 code=30 对应的是键盘上的字母 A 键， code=48 对应的是字母 B 键。
触摸屏应用编程
本小节编写触摸屏应用程序，获取触摸屏的坐标信息并将其打印出来。
解析触摸屏设备上报的数据
触摸屏设备是一个绝对位移设备，可以上报绝对位移事件，绝对位移事件如下：
#define ABS_X 0x00 //X 轴坐标
#define ABS_Y 0x01 //Y 轴坐标
#define ABS_Z 0x02 //Z 轴坐标
#define ABS_RX 0x03
#define ABS_RY 0x04
#define ABS_RZ 0x05
#define ABS_THROTTLE 0x06
#define ABS_RUDDER 0x07
#define ABS_WHEEL 0x08
#define ABS_GAS 0x09
#define ABS_BRAKE 0x0a
#define ABS_HAT0X 0x10
#define ABS_HAT0Y 0x11
#define ABS_HAT1X 0x12
#define ABS_HAT1Y 0x13
#define ABS_HAT2X 0x14
#define ABS_HAT2Y 0x15
#define ABS_HAT3X 0x16
#define ABS_HAT3Y 0x17
#define ABS_PRESSURE 0x18 //按压力
#define ABS_DISTANCE 0x19
#define ABS_TILT_X 0x1a
#define ABS_TILT_Y 0x1b
#define ABS_TOOL_WIDTH 0x1c
#define ABS_VOLUME 0x20
#define ABS_MISC 0x28
#define ABS_MT_SLOT 0x2f /* MT slot being modified */
#define ABS_MT_TOUCH_MAJOR 0x30 /* Major axis of touching ellipse */
#define ABS_MT_TOUCH_MINOR 0x31 /* Minor axis (omit if circular) */
#define ABS_MT_WIDTH_MAJOR 0x32 /* Major axis of approaching ellipse */
#define ABS_MT_WIDTH_MINOR 0x33 /* Minor axis (omit if circular) */
#define ABS_MT_ORIENTATION 0x34 /* Ellipse orientation */
#define ABS_MT_POSITION_X 0x35 /* Center X touch position */ //X 轴坐标
#define ABS_MT_POSITION_Y 0x36 /* Center Y touch position */ //Y 轴坐标
#define ABS_MT_TOOL_TYPE 0x37 /* Type of touching device */
#define ABS_MT_BLOB_ID 0x38 /* Group a set of packets as a blob */
#define ABS_MT_TRACKING_ID 0x39 /* Unique ID of initiated contact */
#define ABS_MT_PRESSURE 0x3a/* Pressure on contact area */ //按压力
#define ABS_MT_DISTANCE 0x3b /* Contact hover distance */
#define ABS_MT_TOOL_X 0x3c/* Center X tool position */
#define ABS_MT_TOOL_Y 0x3d /* Center Y tool position */
#define ABS_MAX 0x3f
#define ABS_CNT (ABS_MAX+1)单点触摸和多点触摸
触摸屏分为多点触摸设备和单点触摸设备。 单点触摸设备只支持单点触摸， 一轮（笔者把一个同步事件称为一轮） 完整的数据只包含一个触摸点信息； 单点触摸设备以 ABS_XXX 事件承载、上报触摸点的信息，譬如 ABS_X（value 值对应的是 X 轴坐标值）、 ABS_Y（value 值对应的是 Y 轴坐标值）等绝对位移事件，而有些设备可能还支持 Z 轴坐标（通过 ABS_Z 事件上报、 value 值对应的便是 Z 轴坐标值）、 按压力大小（通过 ABS_PRESSURE 事件上报、 value 值对应的便是按压力大小） 以及接触面积等属性。 大部分的单点触摸设备都会上报 ABS_X 和 ABS_Y 事件，而其它绝对位移事件则根据具体的设备以及驱动的实现而定！多点触摸设备可支持多点触摸，譬如 ALPHA/Mini 开发板配套使用的 4.3 寸、 7 寸等触摸屏均支持多点触摸，对于多点触摸设备， 一轮完整的数据可能包含多个触摸点信息。 多点触摸设备则是以 ABS_MT_XXX（MT 是 Multi-touch， 意思为： 多点触摸）事件承载、上报触摸点的信息， 如 ABS_MT_POSITION_X（X 轴坐标） 、 ABS_MT_POSITION_Y（Y 轴坐标）等绝对位移事件。触摸屏设备除了上报绝对位移事件之外，还可以上报按键类事件和同步类事件。同步事件很好理解，因为几乎每一个输入设备都会上报同步事件、告知应用层本轮数据是否完整；当手指点击触摸屏或手指从触摸屏离开时，此时就会上报按键类事件， 用于描述按下触摸屏和松开触摸屏； 具体的按键事件为BTN_TOUCH（code=0x14a，也就是 330） ，当然，手指在触摸屏上滑动不会上报 BTN_TOUCH 事件。
Tips： BTN_TOUCH 事件不支持长按状态，故其 value 不会等于 2。 对于多点触摸设备来说，只有第一个点按下时上报 BTN_TOUCH 事件 value=1、当最后一个点离开触摸屏时上报 BTN_TOUCH 事件 value=0。
单点触摸设备--事件上报的顺序
通过上面的介绍可知，单点触摸设备事件上报的流程大概如下所示：
# 点击触摸屏时
BTN_TOUCH
ABS_X
ABS_Y
SYN_REPORT
# 滑动
ABS_X
ABS_Y
SYN_REPORT
# 松开
BTN_TOUCH
SYN_REPORT以上列举出只是一个大致流程，实际上对于不同的触摸屏设备，能够获取到的信息量大小是不相同的，譬如某设备只能读取到触摸点的 X 和 Y 坐标、而另一设备却能读取 X、 Y 坐标以及按压力大小、 触点面积等信息， 总之这些数据都会在 SYN_REPORT 同步事件之前上报给应用层。当手指点击触摸屏时，首先上报 BTN_TOUCH 事件，此时 value=1，表示按下；接着上报 ABS_X、 ABS_Y事件将 X、 Y 轴坐标数据发送给应用层；数据上报完成接着上报一个同步事件 SYN_REPORT，表示此次触摸点信息已经完整。当手指在触摸屏上滑动时，并不会上报 BTN_TOUCH 事件，因为滑动过程并未发生按下、松开这种动作。当松开时，首先上报了 BTN_TOUCH 事件，此时 value=0，表示手指已经松开了触摸屏，接着上报一个同步事件 SYN_REPORT。以上就是单点触摸设备事件上报的一个大致流程，接下来看看多点触摸设备。
多点触摸设备--事件上报的顺序
多点触摸设备上报的一轮完整数据中可能包含多个触摸点的信息，譬如 5 点触摸设备，如果 5 个手指同时在触摸屏上滑动，那么硬件就会更新 5 个触摸点的信息， 内核需要把这 5 个触摸点的信息上报给应用层。在 Linux 内核中， 多点触摸设备使用多点触摸（MT）协议上报各个触摸点的数据， MT 协议分为两种类型： Type A 和 Type B， Type A 协议实际使用中用的比较少，几乎处于淘汰的边缘， 这里就不再给大家介绍了，我们重点来看看 Type B 协议。
MT 协议之 Type B 协议
Type B 协议适用于能够追踪并区分触摸点的设备，开发板配套使用的触摸屏都属于这类设备。 Type B协议的重点是通过 ABS_MT_SLOT 事件上报各个触摸点信息的更新！能够追踪并区分触摸点的设备通常在硬件上能够区分不同的触摸点， 譬如对于一个 5 点触摸设备来说，硬件能够为每一个识别到的触摸点与一个 slot 进行关联，这个 slot 就是一个编号， 触摸点 0、触摸点 1、触摸点 2 等。底层驱动向应用层上报 ABS_MT_SLOT 事件， 此事件会告诉接收者当前正在更新的是哪个触摸点的数据， ABS_MT_SLOT 事件中对应的 value 数据存放的便是一个 slot、以告知应用层当前正在更新 slot关联的触摸点对应的信息。每个识别出来的触摸点分配一个 slot， 与该 slot 关联起来， 利用这个 slot 来传递对应触点的变化。 除了ABS_MT_SLOT 事 件 之 外 ， Type B 协 议 还 会 使 用 到 ABS_MT_TRACTKING_ID 事 件 ，ABS_MT_TRACTKING_ID 事件则用于触摸点的创建、替换和销毁工作， ABS_MT_TRACTKING_ID 事件携带的数据 value 表示一个 ID，一个非负数的 ID（ID>=0） 表示一个有效的触摸点，如果 ID 等于-1 表示该触摸点已经不存在、被移除了；一个以前不存在的 ID 表示这是一个新的触摸点。Type B 协议可以减少发送到用户空间的数据，只有发生了变更的数据才会上报，譬如某个触摸点发生了移动，但仅仅只改变了 X 轴坐标、而未改变 Y 轴坐标，那么内核只会将改变后的 X 坐标值通过ABS_MT_POSITION_X 事件发送给应用层。
以上关于 Type B 协议就给大家介绍这么多，为了帮助大家理解，笔者把 Type B 协议下多点触摸设备上报数据的流程列举如下：
ABS_MT_SLOT 0
ABS_MT_TRACKING_ID 10
ABS_MT_POSITION_X
ABS_MT_POSITION_Y
ABS_MT_SLOT 1
ABS_MT_TRACKING_ID 11
ABS_MT_POSITION_X
ABS_MT_POSITION_Y
SYN_REPORT单看这个可能大家看不懂，接下来我们打印触摸屏的数据一个一个进行分析。
Tips：大家可能会对 slot 和 ID 这两个概念有点混乱， 这里笔者将自己的理解告知大家； slot 是硬件上的一个概念、而 ID 则可认为是软件上的一个概念；对于一个多点触摸设备来说，它最大支持的触摸点数是确定的，譬如 5 个触摸设备，最多支持 5 个触摸点；每一个触摸点在硬件上它有一个区分的编号，譬如触摸点0、触摸点 1、触摸点 2 等，这个编号就是一个 slot（通常从 0 开始） ； 如何给识别到的触点分配一个 slot 呢触点与 slot 关联）？通常是按照时间先后顺序来的，譬如第一根手指先触碰到触摸屏，那第一根手指就对应触摸点 0（slot=0），接着第二根手指触碰到触摸屏则对应触摸点 1（slot=1）以此类推！ 这个通常是硬件所支持的。
而 ID 可认为是软件上的一个概念，它也用于区分不同的触摸点，但是它跟 slot 不同， 不是同一层级的概念；举个例子，譬如一根手指触碰到触摸屏之后拿开，然后再次触碰触摸屏，这个过程中，假设只有这一根手指进行触碰操作，那么两次触碰对应都是触摸点 0（slot=0），这个无疑义！但从触摸点的生命周期来看， 它们是同一个触摸点吗？答案肯定不是，为啥呢？手指从触摸屏上离开后，该触摸点就消失了、被删除了， 该触摸点的生命周期也就到此结束了，所以它们自然是不同的触摸点， 所以它们的 ID 是不同的。
触摸屏上报数据分析
首先在测试触摸屏之前，需要保证开发板上已经连接了 LCD 屏， ALPHA/Mini I.MX6U 开发板出厂系统配套支持多种不同分辨率的 LCD 屏，包括 4.3 寸 480*272、 4.3 寸 800*480、 7 寸 800*480、 7 寸 1024*600以及 10.1 寸 1280*800，在启动开发板之前需要将 LCD 屏通过软排线连接到开发板的 LCD 接口，开发板连接好 LCD 屏之后上电启动开发板、运行出厂系统。
触摸屏与 LCD 液晶屏面板是粘合在一起的，也就是说触摸屏是直接贴在了 LCD 液晶屏上面，直接在LCD 屏上触摸、滑动操作即可。为了测试方便，可以将出厂系统的 GUI 应用程序退出，如何退出呢？点击屏幕进入设置页面，可以看到在该页面下有一个退出按钮选项，直接点击即可！使用命令"cat /proc/bus/input/devices"，确定触摸屏对应的设备节点，如下所示：
笔者使用的是开发板配套的 4.3 寸 800*480 LCD 屏，如果各位读者使用的是其它屏，那么查看到的名称可能不是"goodix-ts"。 执行对应的可执行文件， 一个手指点击触摸屏先不松开，终端将会打印如下信息：
首先第一行上报了绝对位移事件 EV_ABS（type=3）中的 ABS_MT_TRACKING_ID（code=57）事件，并且 value 值等于 78，也就是 ID，这个 ID 是一个非负数，所以表示这是一个新的触摸点被创建，也就意味着触摸屏上产生了一个新的触摸点（手指按下） 。第二行上报了绝对位移事件 EV_ABS（type=3）中的 ABS_MT_POSITION_X（code=53）事件，其 value对应的便是触摸点的 X 坐标；第三行上报了 ABS_MT_POSITION_Y（code=54）事件，其 value 值对应的便是触摸点 Y 坐标，所以由此可知该触摸点的坐标为(372, 381)。第四行上报了按键类事件 EV_KEY（type=1）中的 BTN_TOUCH（code=330） ， value 值等于 1，表示这是触摸屏上最先产生的触摸点（slot=0、也就是触摸点 0） 。
第五行和第六行分别上报了绝对位移事件 EV_ABS（type=3）中的 ABS_X（code=0）和 ABS_Y（code=1），其 value 分别对应的是触摸点的 X 坐标和 Y 坐标。 多点触摸设备也会通过 ABS_X、 ABS_Y 事件上报触摸点的 X、 Y 坐标， 但通常只有触摸点 0 支持，所以可以把多点触摸设备当成单点触摸设备来使用。最后一行上报了同步类事件 EV_SYN（type=0）中的 SYN_REPORT（code=0）事件，表示此次触摸点的信息全部上报完毕。在第一个触摸点的基础上，增加第二个触摸点，打印信息如下所示：
1~7 行不再解释，第八行上报了绝对位移事件 EV_ABS（type=3）中的 ABS_MT_SLOT 事件（code=47），表示目前要更新 slot=1 所关联的触摸点（也就是触摸点 1） 对应的信息。第九行上报了绝对位移事件 EV_ABS（type=3）中的 ABS_MT_TRACKING_ID 事件（code=57）， ID=79，这是之前没有出现过的 ID，表示这是一个新的触摸点。第十、十一行分别上报了 ABS_MT_POSITION_X 和 ABS_MT_POSITION_Y 事件。最后一行上报同步事件（type=0、 code=0） ，告知应用层数据完整。当手指松开时，触摸点就会被销毁，上报 ABS_MT_TRACKING_ID 事件，并将 value 设置为-1（ID），如下所示：
关于触摸屏数据的分析就给大家介绍这么多， 不管是键盘也好、或者是鼠标、触摸屏，都可以像上面那样将输入设备的数据直接打印出来，然后自己再去分析，确定该输入设备上报事件的规则和流程，把这些弄懂之后再去编写程序验证结果。 下面我们将自己动手编写单点触摸以及多点触摸应用程序，读取触摸点的坐标信息。
获取触摸屏的信息
本小节介绍如何获取触摸屏设备的信息，譬如触摸屏支持的最大触摸点数、触摸屏 X、 Y 坐标的范围等。通过 ioctl()函数可以获取到这些信息，ioctl()是一个文件 I/O 操作的杂
物箱，可以处理的事情非常杂、不统一，一般用于操作特殊文件或设备文件，为了方便讲解，再次把 ioctl()函数的原型列出：
#include <sys/ioctl.h>
int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);第一个参数 fd 对应文件描述符；第二个参数 request 与具体要操作的对象有关，没有统一值， 表示向文件描述符请求相应的操作，也就是请求指令；此函数是一个可变参函数， 第三个参数需要根据 request 参数来决定，配合 request 来使用。
先来看下输入设备的 ioctl()该怎么用，在 input.h 头文件有这样一些宏定义，如下所示：
#define EVIOCGVERSION _IOR('E', 0x01, int) /* get driver version */
#define EVIOCGID _IOR('E', 0x02, struct input_id) /* get device ID */
#define EVIOCGREP _IOR('E', 0x03, unsigned int[2]) /* get repeat settings */
#define EVIOCSREP _IOW('E', 0x03, unsigned int[2]) /* set repeat settings */
#define EVIOCGKEYCODE _IOR('E', 0x04, unsigned int[2]) /* get keycode */
#define EVIOCGKEYCODE_V2 _IOR('E', 0x04, struct input_keymap_entry)
#define EVIOCSKEYCODE _IOW('E', 0x04, unsigned int[2]) /* set keycode */
#define EVIOCSKEYCODE_V2 _IOW('E', 0x04, struct input_keymap_entry)
#define EVIOCGNAME(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x06, len) /* get device name */
#define EVIOCGPHYS(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x07, len) /* get physical location */
#define EVIOCGUNIQ(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x08, len) /* get unique identifier */
#define EVIOCGPROP(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x09, len) /* get device properties */
/**
* EVIOCGMTSLOTS(len) - get MT slot values
* @len: size of the data buffer in bytes
*
* The ioctl buffer argument should be binary equivalent to
*
* struct input_mt_request_layout {
* __u32 code;
* __s32 values[num_slots];
* };
*
* where num_slots is the (arbitrary) number of MT slots to extract.
*
* The ioctl size argument (len) is the size of the buffer, which
* should satisfy len = (num_slots + 1) * sizeof(__s32). If len is
* too small to fit all available slots, the first num_slots are
* returned.
*
* Before the call, code is set to the wanted ABS_MT event type. On
* return, values[] is filled with the slot values for the specified
* ABS_MT code.
*
* If the request code is not an ABS_MT value, -EINVAL is returned.
*/
#define EVIOCGMTSLOTS(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x0a, len)
#define EVIOCGKEY(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x18, len) /* get global key state */
#define EVIOCGLED(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x19, len) /* get all LEDs */
#define EVIOCGSND(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x1a, len) /* get all sounds status */
#define EVIOCGSW(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x1b, len) /* get all switch states */
#define EVIOCGBIT(ev,len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x20 + (ev), len) /* get event bits */
#define EVIOCGABS(abs) _IOR('E', 0x40 + (abs), struct input_absinfo) /* get abs value/limits */
#define EVIOCSABS(abs) _IOW('E', 0xc0 + (abs), struct input_absinfo) /* set abs value/limits */
#define EVIOCSFF _IOW('E', 0x80, struct ff_effect) /* send a force effect to a force feedback device */
#define EVIOCRMFF _IOW('E', 0x81, int) /* Erase a force effect */
#define EVIOCGEFFECTS _IOR('E', 0x84, int) /* Report number of effects playable at
the same time */
#define EVIOCGRAB _IOW('E', 0x90, int) /* Grab/Release device */
#define EVIOCREVOKE _IOW('E', 0x91, int) /* Revoke device access */每一个宏定义后面都有相应的注释，对于 input 输入设备，对其执行 ioctl()操作需要使用这些宏， 不同的宏表示不同请求指令； 譬如使用 EVIOCGNAME 宏获取设备名称，使用方式如下：
char name[100];
ioctl(fd, EVIOCGNAME(sizeof(name)), name);EVIOCGNAME(len)就表示用于接收字符串数据的缓冲区大小，而此时 ioctl()函数的第三个参数需要传入一个缓冲区的地址，该缓冲区用于存放设备名称对应的字符串数据。
EVIOCG（get）开头的表示获取信息， EVIOCS（set）开头表示设置；这里暂且不管其它宏，重点来看看 EVIOCGABS(abs)宏， 这个宏也是通常使用最多的， 如下所示：
#define EVIOCGABS(abs) _IOR('E', 0x40 + (abs), struct input_absinfo)通过这个宏可以获取到触摸屏 slot（slot<0>表示触摸点 0、 slot<1>表示触摸点 1、 slot<2>表示触摸点 2，以此类推！）的取值范围， 可以看到使用该宏需要传入一个 abs 参数，该参数表示为一个 ABS_XXX 绝对位移事件，譬如 EVIOCGABS(ABS_MT_SLOT)表示获取触摸屏的 slot 信息，此时 ioctl()函数的第三个参数是一个 struct input_absinfo *的指针，指向一个 struct input_absinfo 对象，调用 ioctl()会将获取到的信息写入到struct input_absinfo 对象中。 struct input_absinfo 结构体如下所示：
struct input_absinfo {
__s32 value; //最新的报告值
__s32 minimum; //最小值
__s32 maximum; //最大值
__s32 fuzz;
__s32 flat;
__s32 resolution;
};获取触摸屏支持的最大触摸点数：
struct input_absinfo info;
int max_slots; //最大触摸点数
if (0 > ioctl(fd, EVIOCGABS(ABS_MT_SLOT), &info))
perror("ioctl error");
max_slots = info.maximum + 1 - info.minimum;单点触摸应用程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
struct input_event in_ev;
int x, y; //触摸点 x 和 y 坐标
int down; //用于记录 BTN_TOUCH 事件的 value,1 表示按下,0 表示松开,-1 表示移动
int valid; //用于记录数据是否有效(我们关注的信息发生更新表示有效,1 表示有效,0 表示无效)
int fd = -1;
/* 校验传参 */
if (2 != argc) {
fprintf(stderr, "usage: %s <input-dev>\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* 打开文件 */
if (0 > (fd = open(argv[1], O_RDONLY))) {
perror("open error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
x = y = 0; //初始化 x 和 y 坐标值
down = -1; //初始化<移动>
valid = 0;//初始化<无效>
for ( ; ; ) {
/* 循环读取数据 */
if (sizeof(struct input_event) != read(fd, &in_ev, sizeof(struct input_event))) {
perror("read error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
switch (in_ev.type) {
case EV_KEY: //按键事件
if (BTN_TOUCH == in_ev.code) {
down = in_ev.value;
valid = 1;
}
break;
case EV_ABS: //绝对位移事件
switch (in_ev.code) {
case ABS_X: //X 坐标
x = in_ev.value;
valid = 1;
break;
case ABS_Y: //Y 坐标
y = in_ev.value;
valid = 1;
break;
}
break;
case EV_SYN: //同步事件
if (SYN_REPORT == in_ev.code) {
if (valid) {//判断是否有效
switch (down) {//判断状态
case 1:
printf("按下(%d, %d)\n", x, y);
break;
case 0:
printf("松开\n");
break;
case -1:
printf("移动(%d, %d)\n", x, y);
break;
}
valid = 0; //重置 valid
down = -1; //重置 down
}
}
break;
}
}
}程序中首先校验传参，通过传参的方式将触摸屏设备文件路径传入到程序中， main()函数中定义了 4 个变量：
⑴、变量 x 表示触摸点的 X 坐标；
⑵、变量 y 表示触摸点的 Y 坐标；
⑶、变量 down 表示手指状态时候按下、松开还是滑动， down=1 表示手指按下、 down=0 表示手指松开、down=-1 表示手指滑动；
⑷、变量 valid 表示数据是否有效， valid=1 表示有效、 valid=0 表示无效；有效指的是我们检测的信息发生了更改，譬如程序中只检测了手指的按下、松开动作以及坐标值的变化。
接着调用 open()打开触摸屏设备文件得到文件描述符 fd； 在 for 循环之前，首先对 x、 y、 down、 valid这 4 个变量进行初始化操作。 在 for 循环读取触摸屏上报的数据，将读取到的数据存放在 struct input_event数据结构中。在 switch…case 语句中对读取到的数据进行解析， 获取 BTN_TOUCH 事件的 value 数据，判断触摸屏是按下还是松开状态， 获取 ABS_X 和 ABS_Y 事件的 value 变量， 得到触摸点的 X 轴坐标和 Y 轴坐标。当上报同步事件时，表示数据已经完整，接着对我们得到的数据进行分析、 打印坐标信息。编译应用程序，将编译得到的可执行文件拷贝到开发板 Linux 系统的用户目录下，准备进行测试。笔者使用的是 4.3 寸 800*480 LCD 屏， 执行单点触摸应用程序， 程序执行之后，接着用一个手指按下触摸屏、松开以及滑动操作，串口终端将会打印出相应的信息：
多点触摸应用程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <linux/input.h>
/* 用于描述 MT 多点触摸每一个触摸点的信息 */
struct ts_mt {
int x; //X 坐标
int y; //Y 坐标
int id; //对应 ABS_MT_TRACKING_ID
int valid; //数据有效标志位(=1 表示触摸点信息发生更新)
};
/* 一个触摸点的 x 坐标和 y 坐标 */
struct tp_xy {
int x;
int y;
};
static int ts_read(const int fd, const int max_slots, struct ts_mt *mt)
{
struct input_event in_ev;
static int slot = 0;//用于保存上一个 slot
static struct tp_xy xy[12] = {0};//用于保存上一次的 x 和 y 坐标值,假设触摸屏支持的最大触摸点数不会超过 12
int i;
/* 对缓冲区初始化操作 */
memset(mt, 0x0, max_slots * sizeof(struct ts_mt)); //清零
for (i = 0; i < max_slots; i++)
mt[i].id = -2;//将 id 初始化为-2, id=-1 表示触摸点删除, id>=0 表示创建
for ( ; ; ) {
if (sizeof(struct input_event) != read(fd, &in_ev, sizeof(struct input_event))) {
perror("read error");
return -1;
}
switch (in_ev.type) {
case EV_ABS:
switch (in_ev.code) {
case ABS_MT_SLOT:
slot = in_ev.value;
break;
case ABS_MT_POSITION_X:
xy[slot].x = in_ev.value;
mt[slot].valid = 1;
break;
case ABS_MT_POSITION_Y:
xy[slot].y = in_ev.value;
mt[slot].valid = 1;
break;
case ABS_MT_TRACKING_ID:
mt[slot].id = in_ev.value;
mt[slot].valid = 1;
break;
}
break;
//case EV_KEY://按键事件对单点触摸应用比较有用
// break;
case EV_SYN:
if (SYN_REPORT == in_ev.code) {
for (i = 0; i < max_slots; i++) {
mt[i].x = xy[i].x;
mt[i].y = xy[i].y;
}
}
return 0;
}
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
struct input_absinfo slot;
struct ts_mt *mt = NULL;
int max_slots;
int fd;
int i;
/* 参数校验 */
if (2 != argc) {
fprintf(stderr,"usage: %s <input_dev>\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* 打开文件 */
fd = open(argv[1], O_RDONLY);
if (0 > fd) {
perror("open error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* 获取触摸屏支持的最大触摸点数 */
if (0 > ioctl(fd, EVIOCGABS(ABS_MT_SLOT), &slot)) {
perror("ioctl error");
close(fd);
exit(EXIT_FAILURE);
}
max_slots = slot.maximum + 1 - slot.minimum;
printf("max_slots: %d\n", max_slots);
/* 申请内存空间并清零 */
mt = calloc(max_slots, sizeof(struct ts_mt));
/* 读数据 */
for ( ; ; ) {
if (0 > ts_read(fd, max_slots, mt))
break;
for (i = 0; i < max_slots; i++) {
if (mt[i].valid) {//判断每一个触摸点信息是否发生更新（关注的信息发生更新）
if (0 <= mt[i].id)
printf("slot<%d>, 按下(%d, %d)\n", i, mt[i].x, mt[i].y);
else if (-1 == mt[i].id)
printf("slot<%d>, 松开\n", i);
else
printf("slot<%d>, 移动(%d, %d)\n", i, mt[i].x, mt[i].y);
}
}
}
/* 关闭设备、退出 */
close(fd);
free(mt);
exit(EXIT_FAILURE);
}示例代码中申明了 struct ts_mt 数据结构，用于描述多点触摸情况下每一个触摸点的信息。首先来看下 main()函数，定义了 max_slots 变量，用于指定触摸屏设备的支持的最大触摸点数，通过：ioctl(fd, EVIOCGABS(ABS_MT_SLOT), &slot)获取到触摸屏该信息。接着根据 max_slots 变量的值，为 mt 指针申请内存：mt = calloc(max_slots, sizeof(struct ts_mt));for( ; ; )循环中调用 ts_read()函数，该函数是自定义函数，用于获取触摸屏上报的数据， 第一个参数表示文件描述符 fd、第二个参数表示触摸屏支持的最大触摸点数、第三个参数则是 struct ts_mt 数组， ts_read()函数会将获取到的数据存放在数组中， mt[0]表示 slot<0>数据、 mt[1]表示 slot<1>的数据依次类推！在内部的 for 循环中，则对获取到的数据进行分析，判断数据是否有效，并根据 id 判断手指的动作，在单点触摸应用程序中，我们是通过 BTN_TOUCH 事件来判断手指的动作；而在多点触摸应用中，我们需要通过 id 来判断多个手指的动作。关于自定义函数 ts_read()就不再介绍了，代码的注释已经描述很清楚了！接着编译应用程序，将编译得到的可执行文件拷贝到开发板 Linux 系统的用户家目录下，执行应用程序，接着可以用多个手指触摸触摸屏、松开、滑动等操作：
每一个不同的 slot 表示不同的触摸点，譬如 slot<0>表示触摸点 0、 slot<1>表示触摸点 1 以此类推！
