input core 是内核中负责管理输入设备及其事件的核心子系统，代码位于 drivers/input/input.c 。它提供了：

• 设备的分配与注册（ input_allocate_device, input_register_device ）
• 事件的分发机制：驱动通过 input_event 推送事件，input core 以扇出（fan-out）方式转发给所有注册的 handler
• 默认的 evdev handler 会将事件标准化后暴露到用户空间的 /dev/input/eventX

简单来说，input core 充当了硬件驱动和用户空间之间的中间层，实现了一种发布-订阅模式。

驱动
  → input_event()
    → input core (遍历 input_handler_list)
      → handler.events() (如 evdev)
        → handler 遍历其 input_handle 链表
          → 通过字符设备 /dev/input/eventX 暴露给用户空间

[注] handler 和 handle 的命名很容易混淆：

• input_handler=：事件处理模块（如 evdev、kbd、joydev），注册在 input core 上，实现 =events 回调
• input_handle=：内核中的一个绑定结构，连接一个 =input_dev 和一个 =input_handler=，表示"这个设备被这个 handler 处理"。一个 handler 可以有多个 handle（对应多个设备）

用户空间的程序通过打开 handler 创建的字符设备文件来读取事件。

• struct input_dev: 代表一个输入设备，包含设备名称、能力位图（支持哪些事件类型）等信息
• struct input_handler: 事件处理接口，核心是 events 回调函数，负责接收并转发事件
• struct input_handle: 连接一个 input_dev 和一个 input_handler 的桥梁，每个 handle 代表一组设备-处理器的绑定关系

/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-1/1-1:1.0/0003:046D:C31C.0003/input/input6/event3

内核通过以下对象类型来管理系统中的设备：

内核通过 MODALIAS 机制实现驱动自动加载：

1. 设备接入时，内核构造 MODALIAS 字符串（包含厂商 ID、产品 ID 等）
2. 通过 uevent（基于 netlink）发送到用户空间
3. udev 收到后调用 modprobe 加载对应模块

查看设备的 MODALIAS：

cat /sys/class/input/event3/device/id/modalias
udevadm info --query=property /dev/input/event3 | grep MODALIAS

udevadm info --tree

cat /sys/class/input/event3/device/capabilities/ev

cat /proc/bus/input/devices

一个鼠标的 Report Descriptor 可能描述：

Usage Page (Button)     ; 按钮页面
  Usage Minimum (1)     ; 按钮 1
  Usage Maximum (5)     ; 按钮 5
  Logical Minimum (0)
  Logical Maximum (1)
  Report Count (5)      ; 5 个按钮
  Report Size (1)       ; 每个按钮 1 bit
  Input (Data, Variable, Absolute)  ; 绝对值

  Report Count (1)      ; 填充
  Report Size (3)
  Input (Constant)      ; 常量，被忽略

Usage Page (Generic Desktop)
  Usage (X)
  Usage (Y)
  Logical Minimum (-127)
  Logical Maximum (127)
  Report Size (8)
  Report Count (2)
  Input (Data, Variable, Relative)  ; 相对值

hid-decode /sys/bus/hid/devices/0003:046D:C31C.0003/report_descriptor

cat /dev/hidraw0 | hexdump -C

struct input_event {
    struct timeval time;      __u16 type;               __u16 code;               __s32 value;          };

常见事件类型：

一个触摸板的 evdev 帧示例：

type: EV_ABS  code: ABS_X         value: 1234
type: EV_ABS  code: ABS_Y         value: 5678
type: EV_ABS  code: ABS_PRESSURE  value: 50
type: EV_SYN  code: SYN_REPORT    value: 0

每个输入设备在注册时会声明自己的能力（capabilities），可通过 sysfs 查看：

ls /sys/class/input/input6/capabilities/

更方便的方式是使用 =libinput record=，它会以人类可读的格式展示设备的所有信息。

sudo evtest /dev/input/event3

sudo libinput record /dev/input/event3

sudo evemu-record /dev/input/event3
sudo evemu-play /dev/input/event3 < recording.txt

udev（systemd-udevd）是用户空间的动态设备管理器，它监听内核的 uevent 并执行相应操作：

• 根据 MODALIAS 加载内核模块
• 设置设备节点的访问权限
• 为设备附加属性
• 创建符号链接，使设备名称更可预测
• 通过规则系统在设备插拔时执行自定义操作

规则文件存放在：

• /usr/lib/udev/rules.d/ （系统默认）
• /etc/udev/rules.d/ （管理员自定义，优先级最高）

一个简单的规则示例：当特定键盘插入或拔出时执行脚本：

ACTION=="add|remove", SUBSYSTEM=="input", ATTRS{idVendor}=="1234", ATTRS{idProduct}=="5678", RUN+="/path/to/script.sh"

常用的匹配键：=KERNEL=, SUBSYSTEM, ACTION, ATTR{...}, ENV{...}

常用的赋值键：=SYMLINK=, ENV{...}, RUN+, MODE, OWNER, GROUP

udevadm info -a /dev/input/event3

udevadm monitor

udevadm test /dev/input/event3

systemd-analyze cat-config udev/rules.d

hwdb 是 udev 的硬件属性查找表，以 .hwdb 文件定义，编译为 hwdb.bin 用于快速检索。

更新 hwdb：

sudo systemd-hwdb update
sudo udevadm trigger

1. **统一性**：避免 X11 各个 xf86 输入驱动中的重复逻辑
2. **处理硬件缺陷**：许多设备的固件报告错误的 HID 描述符，libinput 通过 quirks 机制修正
3. **复杂输入处理**：触摸板多点触控追踪、按钮防抖、手势识别等

• 按钮防抖（debouncing）
• 触摸板软件按钮（clickpad）
• 触摸板压力检测
• 手掌和拇指检测
• 滚动（两指滚动、边缘滚动）
• 点击行为（tap-to-click）
• 手势（滑动、捏合）
• 指针加速度

Seat 是与用户会话关联的输入设备集合。大多数机器只有一个 seat，但在多座位场景下一个机器可以有多个用户同时使用不同的输入设备。

seat 通过 udev 的 ENV{ID_SEAT} 属性分配，可通过 loginctl 管理。

libinput list-devices

libinput debug-events

libinput debug-gui

libinput record /dev/input/event3
libinput replay recording.yaml

键盘处理涉及三层映射：

Scancode (硬件原始码) → Keycode (内核事件码) → Keysym (用户空间符号)

• Scancode=：硬件产生的原始值，如 =0x1E
• =Keycode=：内核映射后的事件码，如 =KEY_A=（定义在 =input-event-codes.h=）
• =Keysym=：用户空间的符号，如 "a" 或 "A"

键码映射可通过 hwdb 在运行时修改：

# /etc/udev/hwdb.d/61-custom-keyboard.hwdb
evdev:input:b0003v046DpC31C*
 KEYBOARD_KEY_70039=leftalt   # 将 CapsLock 映射为左 Alt

在文本控制台中，kbd handler（=drivers/tty/vt/keyboard.c=）负责处理键盘输入，它通过 TTY 和 line discipline 机制工作。相关工具：

showkey --scancodes

loadkeys us

kbd_mode

kbdrate

XKB（X Keyboard）是处理 keycode 到 keysym 映射的用户空间库和配置系统。虽然名字中有 "X"，但它也被 Wayland 和各种图形工具包使用。

XKB 的核心概念：

[注] XKB 的 keycode = evdev keycode + 8，这是一个历史遗留的偏移量。

RMLVO 到 KcCGST 的解析过程

xkbcli compile-keymap --layout us --variant dvorak

xkbcli list

xkbcli interactive-evdev

xkbcli how-to-type --keysym "eacute"

Compose 键

/usr/share/X11/locale/*/Compose

~/.XCompose

支持多点触控的触摸板通过 evdev 的 slot 和 tracking ID 机制追踪每个手指：

slot 0: tracking_id=1  ABS_MT_POSITION_X=100  ABS_MT_POSITION_Y=200
slot 1: tracking_id=2  ABS_MT_POSITION_X=300  ABS_MT_POSITION_Y=400
slot 0: tracking_id=-1  (手指抬起)

libinput 支持三种加速配置：

• =adaptive=（默认）：根据速度动态调整
• =flat=：1:1 线性映射
• 自定义配置

游戏手柄不经过 evdev 和 libinput，而是使用 joydev handler，通过 /dev/input/jsN 暴露 js_event 格式的事件。

jstest /dev/input/js0

jscal /dev/input/js0

在 X11 中：

1. X Server 通过 xf86-input-libinput 驱动使用 libinput
2. 配置通过 /usr/share/X11/xorg.conf.d/ 中的配置片段
3. 客户端通过 X 协议接收 XInput 事件
4. 键盘映射由 X Server 内部维护，通过 XKB 配置

xinput --list

xinput --list-props <device_id>

xev

setxkbmap -layout us -variant dvorak

在 Wayland 中：

1. 合成器直接使用 libinput，无中间驱动层
2. 客户端必须显式注册监听器来接收事件（更安全）
3. 事件只转发给当前获得焦点的客户端
4. 输入设备列表在协议中不暴露（合成器内部管理）
5. 配置方式因合成器而异

gsettings get org.gnome.desktop.input-sources xkb-options
gsettings set org.gnome.desktop.peripherals.touchpad tap-to-click true

export XKB_DEFAULT_LAYOUT=us
export XKB_DEFAULT_VARIANT=dvorak

uinput 模块允许在用户空间创建虚拟输入设备：

#include <linux/uinput.h>

int fd = open("/dev/uinput", O_WRONLY | O_NONBLOCK);
ioctl(fd, UI_SET_EVBIT, EV_KEY);
ioctl(fd, UI_SET_KEYBIT, KEY_A);

struct uinput_setup setup = {.id.bustype = BUS_USB, .name = "virtual"};
ioctl(fd, UI_DEV_SETUP, &setup);
ioctl(fd, UI_DEV_CREATE, 0);

struct input_event ev = {.type = EV_KEY, .code = KEY_A, .value = 1};
write(fd, &ev, sizeof(ev));

XTEST 允许在 X11 中直接注入键盘和鼠标事件，无需 root 权限：

xdotool key a
xdotool mousemove 100 100 click 1

Wayland 通过 libei（Emulated Input）库来处理虚拟输入，架构如下：

客户端(libei) → xdg-desktop-portal(dbus) → 合成器(EIS侧) → 内部虚拟设备

这种方式下，合成器可以控制哪些客户端被允许模拟输入，提供更好的安全性。

相关工具：=ydotool=（基于 uinput）、=wtype=（基于 Wayland 虚拟键盘协议）

• **IMF**（Input Method Framework）：输入法框架，负责管理输入法切换、与工具包集成
• **IME**（Input Method Engine）：具体的输入法引擎，负责将按键序列转换为文字

当今两大主流 IMF：

• **IBus**（GNOME/GTK 默认）
• **Fcitx5**（KDE/Qt 默认）

切换输入法框架的环境变量：

export GTK_IM_MODULE=ibus    
export QT_IM_MODULE=ibus     
export XMODIFIERS=@im=ibus   

输入法的处理流程：

按键事件 → XKB(keycode→keysym) → 工具包 IM 模块 → IMF → IME(候选词) → 提交文本

硬件 → 总线驱动 → HID 驱动 → Input Core → evdev handler → /dev/input/eventX
  → udev(权限/属性) → libinput(事件处理) → 合成器/X Server
  → XKB(键盘映射) → 工具包 → 应用程序