春にあったASIABSDCon2017でevdevのセッションがあり、ストリーミングで見ていたのですが、たまたまちょっと使ってみる事ができそうなネタがあったのでいじってみました。

追記：2019/12現在USB機器でevdevに対応しているものはキーボードとマウスとタッチパネルだけのようです。Joystick(HID)にはコードは入っていないようなので、誰か書いてみませんか？

evdevは元々Linuxにあった仕様のようです。Linuxについて書かれた記事もありました。

ネタは家庭用ルータに付いているボタンのON/OFFをプロセスに上げる簡単なお仕事です。

ターゲットは74HC153というロジックがGPIOの4本に接続されていて、その先にスイッチが7個ついています。

evdevのコードはarm/allwinner/aw_cir.cをベースにします。hintsベースのMIPSで使うので、とりあえずコピーしてFDTの部分をがっさり削除します。それとIRの処理部分も削除します。

これでdev/gpio/gpiospi.cなどを参考にgpiobusなコードを埋め込みます。

できたコードがこれです。

/*-
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 * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
 * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
 * SUCH DAMAGE.
 */

/*
 * 
 */

#include <sys/cdefs.h>
__FBSDID("$FreeBSD$");

#include <sys/param.h>
#include <sys/systm.h>
#include <sys/bus.h>
#include <sys/kernel.h>
#include <sys/module.h>
#include <sys/rman.h>
#include <sys/sysctl.h>
#include <machine/bus.h>

#include <sys/gpio.h>
#include <dev/gpio/gpiobusvar.h>

#include "gpiobus_if.h"

#include <dev/evdev/input.h>
#include <dev/evdev/evdev.h>

struct hc153key_softc {
        device_t                sc_dev;
        device_t                sc_busdev;
        int                     pina;
        int                     pinb;
        int                     pin1y;
        int                     pin2y;
        int                     lastpins;
        struct callout          scan_callout;
        struct evdev_dev        *sc_evdev;
};

static int
getpins(struct hc153key_softc *sc)
{
        int pins;
        int i;
        int pin1, pin2;

        pins = 0;

        for (i = 0; i < 4; ++i) {
                GPIOBUS_PIN_SET(sc->sc_busdev, sc->sc_dev,
                    sc->pina, i % 2);
                GPIOBUS_PIN_SET(sc->sc_busdev, sc->sc_dev,
                    sc->pinb, i / 2);
                DELAY(10);
                GPIOBUS_PIN_GET(sc->sc_busdev, sc->sc_dev,
                    sc->pin1y, &pin1);
                GPIOBUS_PIN_GET(sc->sc_busdev, sc->sc_dev,
                    sc->pin2y, &pin2);
                pins |= ((pin1 ? 1 : 0) << (i * 2 + 1)) |
                    ((pin2 ? 1 : 0) << (i * 2));
        }

        return (pins);
}

static void
key_scan(void *arg)
{
        struct hc153key_softc *sc;
        int pins;

        sc = arg;

        pins = getpins(sc);

        if (sc->lastpins != pins) {
                evdev_push_event(sc->sc_evdev,
                    EV_MSC, MSC_SCAN, ~pins & 0xff);
                evdev_sync(sc->sc_evdev);
                sc->lastpins = pins;
        }

        callout_reset(&sc->scan_callout, hz, key_scan, sc);
}

static int
hc153key_probe(device_t dev)
{

        device_set_desc(dev, "GPIO 74HC153 controller");
        return (BUS_PROBE_DEFAULT);
}

static int
hc153key_attach(device_t dev)
{
        struct hc153key_softc *sc;
        int err;
        int value;

        sc = device_get_softc(dev);
        sc->sc_dev = dev;
        sc->sc_busdev = device_get_parent(dev);

        if (resource_int_value(device_get_name(dev),
            device_get_unit(dev), "pina", &value))
                return (ENXIO);
        sc->pina = value & 0xff;

        if (resource_int_value(device_get_name(dev),
            device_get_unit(dev), "pinb", &value))
                return (ENXIO);
        sc->pinb = value & 0xff;

        if (resource_int_value(device_get_name(dev),
            device_get_unit(dev), "pin1y", &value))
                return (ENXIO);
        sc->pin1y = value & 0xff;

        if (resource_int_value(device_get_name(dev),
            device_get_unit(dev), "pin2y", &value))
                return (ENXIO);
        sc->pin2y = value & 0xff;

        GPIOBUS_PIN_SETFLAGS(sc->sc_busdev, sc->sc_dev, sc->pina,
            GPIO_PIN_OUTPUT);
        GPIOBUS_PIN_SETFLAGS(sc->sc_busdev, sc->sc_dev, sc->pinb,
            GPIO_PIN_OUTPUT);
        GPIOBUS_PIN_SETFLAGS(sc->sc_busdev, sc->sc_dev, sc->pin1y,
            GPIO_PIN_INPUT);
        GPIOBUS_PIN_SETFLAGS(sc->sc_busdev, sc->sc_dev, sc->pin2y,
            GPIO_PIN_INPUT);

        sc->sc_evdev = evdev_alloc();
        evdev_set_name(sc->sc_evdev, device_get_desc(sc->sc_dev));
        evdev_set_phys(sc->sc_evdev, device_get_nameunit(sc->sc_dev));
        evdev_set_id(sc->sc_evdev, BUS_HOST, 0, 0, 0);
        evdev_support_event(sc->sc_evdev, EV_SYN);
        evdev_support_event(sc->sc_evdev, EV_MSC);
        evdev_support_msc(sc->sc_evdev, MSC_SCAN);

        err = evdev_register(sc->sc_evdev);
        if (err) {
                device_printf(dev,
                    "failed to register evdev: error=%d¥n", err);
                goto error;
        }

        sc->lastpins = getpins(sc);

        callout_init(&sc->scan_callout, 0);

        callout_reset(&sc->scan_callout, hz, key_scan, sc);

        return (0);
error:
        return (ENXIO);
}

static device_method_t hc153key_methods[] = {
        DEVMETHOD(device_probe, hc153key_probe),
        DEVMETHOD(device_attach, hc153key_attach),

        DEVMETHOD_END
};

static driver_t hc153key_driver = {
        "hc153key",
        hc153key_methods,
        sizeof(struct hc153key_softc),
};
static devclass_t hc153key_devclass;

DRIVER_MODULE(hc153key, gpiobus, hc153key_driver, hc153key_devclass, 0, 0);
MODULE_DEPEND(hc153key, evdev, 1, 1, 1);

calloutでスキャンしてevdev_push_event()でカーネルにイベントを通知しています。とりあえず自分しか使わないのでおれおれキーコードになっています。

hintsに以下します。

hint.hc153key.0.at="gpiobus0"
hint.hc153key.0.pins=0x00005a00
hint.hc153key.0.pina=0
hint.hc153key.0.pinb=1
hint.hc153key.0.pin1y=2
hint.hc153key.0.pin2y=3

下記の項目を追加して上のファイルを入れたカーネルを作ります。

options EVDEV_SUPPORT
device  pckbd
device  evdev
device  uinput

このカーネルでブートすると/dev/input/event0というデバイスがでてきます。

スイッチのON/OFFがここを通してイベントとして飛んできます。

これをmrubyで拾ってLEDを点灯してみました。飛んでくるイベントは24バイトのバイナリのようです。上のドライバーではtypeがEV_MSC(4)で送ってるので、これを拾います。

#!/usr/local/bin/mruby

sw = 0

gpio = BsdGpio.new(0)

gpio.setflags(6, BsdGpio::OUTPUT)

gpio.set(6,1)

bin = File.open("/dev/input/event0", "rb")
while ev = bin.read(24)
  type = ev[16,2].unpack("S*")
  val = ev[20,4].unpack("L*")
  if type[0] == 0x04 then
    if val[0] & 0x02 == 0x02 then
      if sw == 0 then
        gpio.set(6,0)
        sw = 1
      else
        gpio.set(6,1)
        sw = 0
      end
    end
  end
end

とりあえず思いつきから半日くらいでできました。

興味があるネタだったからかもしれませんがGanbold TsagaankhuuさんのASIABSDConのセッションは聞きやすい英語だったと思います。

追記：ukdbでも試したところkern.evdev.rcpt_maskの4ビット目を立てないとイベントが送られてきませんでした。

TODO

スライドスイッチなどの現在値の渡し方が分からない
キーコードをちゃんとしたい

せっかくなので、上記も対応してレビュー出してみました。D10727