Linux内核:如何捕获按键并用另一个键替换它？

Question

我试图涉足低级编程.我的目标是让用户在终端中键入密钥,捕获并输出另一个密钥.因此,例如,如果用户键入"a",我会键入"b",如果他键入"b",则输出"c"等.

这样做的步骤是什么？我已经熟悉如何访问Linux内核源代码,编译它并使用它.

谢谢.

Answer 1

考虑下一个简单的内核模块

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <asm/io.h>

#define KBD_IRQ             1       /* IRQ number for keyboard (i8042) */
#define KBD_DATA_REG        0x60    /* I/O port for keyboard data */
#define KBD_SCANCODE_MASK   0x7f
#define KBD_STATUS_MASK     0x80

static irqreturn_t kbd2_isr(int irq, void *dev_id)
{
    char scancode;

    scancode = inb(KBD_DATA_REG);
    /* NOTE: i/o ops take a lot of time thus must be avoided in HW ISRs */
    pr_info("Scan Code %x %s\n",
            scancode & KBD_SCANCODE_MASK,
            scancode & KBD_STATUS_MASK ? "Released" : "Pressed");

    return IRQ_HANDLED;
}

static int __init kbd2_init(void)
{
    return request_irq(KBD_IRQ, kbd2_isr, IRQF_SHARED, "kbd2", (void *)kbd2_isr);
}

static void __exit kbd2_exit(void)
{
    free_irq(KBD_IRQ, (void *)kbd2_isr);
}

module_init(kbd2_init);
module_exit(kbd2_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");

这是最简单和原始的密钥记录器.它可以很容易地重做以替换扫描代码.

免责声明

• 该模块不是跨平台的(仅适用于x86架构,因为它使用的是inb()功能)
• 我相信它只适用于PS/2键盘(不适用于USB键盘)
• 它pr_info()在硬件IRQ处理程序中执行缓慢的I/O操作(我的意思),应该避免(理想情况下应该使用线程IRQ)).

但我认为这是很好的教育目的-它真的很小,证明这个想法相当不错(不与API一样搞乱input_dev, input_register_device(),serio_write(),input_event(),input_report_key(),等).

细节

实际中断处理程序(在键盘驱动程序中)作为共享中断请求,这允许我们也请求中断,从而在我们的ISR中处理它(除了原始键盘驱动程序中的ISR).中断请求完成kbd2_init().

该模块的工作原理如下:

1. 捕获按键事件(kbd2_isr()为每个按键事件调用硬件中断处理程序)
2. 读取按键的扫描码(通过inb()功能)
3. 并通过它打印 pr_info()

现在,您想要替换该扫描代码.我相信你可以使用outb()这个功能(在x86上).所以我留给你.

如果你想知道我们为什么要求1号IRQ,请参阅drivers/input/serio/i8042-io.h:

#else
# define I8042_KBD_IRQ  1

另外一定要检查驱动程序/ input/serio/i8042.c中是否共享此IRQ :

error = request_irq(I8042_KBD_IRQ, i8042_interrupt, IRQF_SHARED,
                    "i8042", i8042_platform_device);

这是i8042键盘控制器的文档:AT键盘控制器.

有用的常数

为避免幻数,您可以使用下一个定义.

来自drivers/input/serio/i8042-io.h:

/*
 * Register numbers.
 */

#define I8042_COMMAND_REG       0x64
#define I8042_STATUS_REG        0x64
#define I8042_DATA_REG          0x60

来自include/linux/i8042.h:

/*
 * Status register bits.
 */

#define I8042_STR_PARITY        0x80
#define I8042_STR_TIMEOUT       0x40
#define I8042_STR_AUXDATA       0x20
#define I8042_STR_KEYLOCK       0x10
#define I8042_STR_CMDDAT        0x08
#define I8042_STR_MUXERR        0x04
#define I8042_STR_IBF           0x02
#define I8042_STR_OBF           0x01