2023年6月26日发(作者：)

Qt消息传递机制分析及输入设备驱动开发OS：linuxArch：MipsInput：remoter、touch screenQt source：qt-embedded-linux-opensource-src-4.5.0难点分析：1、如《Virt FrameBuffer开发小结》所描述般，输入设备遥控器、触摸屏等设备驱动不是按照Linux的内核驱动规范来写的，而Qt消息的获取过程则满足Linux的文件读写操作标准，是正统的open、close、read、write。解决方法参照virt framebuffer的做法：建立一个虚拟的输入设备virtinput，当底层设备发生中断时，先读取码值，然后write(virtInputFd,&input_event,sizeof(input_event))将码值填送到虚拟设备中；Qt则read(virtInputFd,&input_event,sizeof(input_event))将码值读出来，进行分析处理。大体思路就这样，稍后分析一下Qt关于消息机制，事实其机制是非常典型的，在我们原来平台上也是类似的。2、Qt4是基于LPGL协议的，不能随便修改Qt source中源文件。一旦修改了其中的库文件，就要公开自己的商业非开源代码。为了避免这种情况，我们使用这样的技巧：在Qt中我们open的依然是"标准设备"(例如usb键盘)，但实际上open的是我们的遥控器、触摸屏等输入设备，所以需要在我们的遥控器驱动中，将码值一一转为usb键盘的标准键码值，用switch语句，效率还是很高的。源码编译配置相关：./configure-arch mipsel-fast-qt-kbd-usb-no-kbd-tty大体选项就这些，其他一些优化裁剪的自己看着办，记住如果启用usb键盘，tty键盘是要disable的。一开始我在这里吃了亏，搞了很久，usb键盘都没反应，最后还是看keyboard工厂那部分代码才反应过来。运行时的环境变量设置：设置Qt动态库路径、fonts路径等等，具体的我也记不了那么多，网上很多这方面的资料。如果如难点2那样，用我们的虚拟输入设备来替代usb键盘，则还需要export QWS_KEYBOARD='usb：/dev/virtput'字符串中usb是指要启用的键盘类型，/dev/virtput是虚拟输入设备的节点名称，这样Qt上层以为read的是usb键盘消息，但真正的数据是从虚拟输入设备virtinput读取的，而virtinput的数据又是由遥控器送过来的。听起来非常啰嗦且效率低下，但很多时候要兼顾风险、市场效率、软件协议的，技术只是一小部分。出色的工程师或许很偏激，但我明显不是。以下代码是QWSKeyboardHandler*QKbdDriverFactory：create(const QString&key,const

QString&device)摘下来的：

#ifndef QT_NO_QWS_KBD_TTY

if(driver==QLatin1String("tty")||y())

return new QWSTtyKeyboardHandler(device)；

#endif

#ifndef QT_NO_QWS_KBD_USB if(driver==QLatin1String("usb"))

return new QWSUsbKeyboardHandler(device)；

//从中可以看出：如果没有disable tty设备的话，那么tty kbd会先于usb kbd初始化，return new QWSTtyKeyboardHandler(device)会导致直接返回。很明显，这部分代码架构用到了工厂模式，封装性非常强，值得体会学习。

我们再来看qkbdusb_中的代码：

QWSUsbKbPrivate：QWSUsbKbPrivate(QWSPC101KeyboardHandler*h,const

QString&device)：handler(h)

{

#ifdef QT_QWS_ZYLONITE shift=FALSE；

#endif fd=：open(y()?"/dev/input/event1"：l8Bit(),O_RDONLY,0)；

if(fd=0){

QSocketNotifier*notifier；

notifier=new QSocketNotifier(fd,QSocketNotifier：Read,this)； connect(notifier,SIGNAL(activated(int)),this,

SLOT(readKeyboardData()))；

}

}

//当前对象继承了QWSPC101KeyboardHandler。

*语句fd=：open(y()?"/dev/input/event1"：l8Bit(),O_RDONLY,0)的y()是用来判断环境变量QWS_KEYBOARD有没有被export，如果没有，则使用是默认的设备节点/dev/input/event1。

*语句connect(notifier,SIGNAL(activated(int)),this,SLOT(readKeyboardData()))要理解的话，最好先理解一下qt的信号/槽机制原理，这里就不详述了。简单的来说：对象notifier的信号activated(int)和当前对象this的槽readKeyboardData()联系起来，这样当对象notifier的信号发射后，当前对象this的readKeyboardData()就会立即被执行。

*readKeyboardData()无非是read(fd,&event,sizeof(input_event))，将键值从设备的buffer中提取出来，转换成qt中的命令字，然后handler-processKeyEvent进行处理。

*至于qt如何维护readKeyboardData操作的，我们可以追寻QSocketNotifier并结合connect来分析。

QSocketNotifier：QSocketNotifier(int socket,Type

type,QObject*parent)

：QObject(parent)

{ if(socket 0)

qWarning("QSocketNotifier：Invalid socket specified")；

sockfd=socket；

sntype=type；

snenabled=true；

Q_D(QObject)；

if(！d-threadData-eventDispatcher){

qWarning("QSocketNotifier：Can only be used with threads started

with QThread")；

}else{

d-threadData-eventDispatcher-registerSocketNotifier(this)；

}

//从这里往registerSocketNotifier追寻如下，我们知道，这是类似于UNIX上高级IO方法select/poll，不断轮询直到文件句柄的标志位发生变化(这些变化应该对应于输入设备驱动的poll函数的mask)，从而emit

activated(sockfd)

}

void QEventDispatcherGlib：registerSocketNotifier(QSocketNotifier*notifier)

{

GPollFDWithQSocketNotifier*p=new GPollFDWithQSocketNotifier； =sockfd；

switch(type){

case QSocketNotifier：Read：

=G_IO_IN|G_IO_HUP|G_IO_ERR；

break；

case QSocketNotifier：Write：

=G_IO_OUT|G_IO_ERR；

break；

case QSocketNotifier：Exception：

=G_IO_PRI|G_IO_ERR；

break；

}

p-socketNotifier=notifier；

(p)；

g_source_add_poll(&d-socketNotifierSource-source,&p-pollfd)；

}

bool QSocketNotifier：event(QEvent*e)

{

//Emits the activated()signal when aQEvent：SockAct is //received.

if(e-type()==QEvent：ThreadChange){

if(snenabled){

QMetaObject：invokeMethod(this,"setEnabled",Qt：QueuedConnection,

Q_ARG(bool,snenabled))；

setEnabled(false)；

}

}

QObject：event(e)；//will activate filters if(e-type()==QEvent：SockAct){

emit activated(sockfd)；//注意这里，发射信号，会导致相绑定的槽会立即被执行

return true；

}

return false；

}

//虽然我们不能从代码级上明白QSocketNotifier如何触发event，从而发射activated(sockfd)信号的，但是大体还是能了解其流程。

结合文档前面的一些注释：

Once you have opened adevice using alow-level(usually platform-specific)API,you can create asocket notifier to monitor the file socket notifier is enabled by default, emits the

activated()signal whenever asocket event corresponding to its type

t the activated()signal to the slot you want to be

called when an event corresponding to your socket notifier's type

occurs.

如果要透彻理解QSocketNotifier如何触发event的，可以看下socketNotifierSourceDispatch、registerSocketNotifier的实现以及它们的关联。

我们可以总结出：当设备产生中断时，系统会进入中断处理例程，将码值读取出来，但是并不立即通知应用程序产生新的消息了，而是将码值送入某个buffer中；而应用程序总是运行一个后台线程，不断轮询直到文件句柄标志位发生变化(通过select/poll实现)，然后应用程序就知道有新的信息到达了，接着读取该buffer，如果从中提取到消息，则进行分派处理。

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