常见的输入设备有键盘、鼠标、遥控杆、书写板、触摸屏等等，用户通过这些输入设备与 Linux 系统进行数据交换。
Linux 系统为了统一管理这些输入设备，实现了一套能兼容所有输入设备的 框架：输入系统。驱动开发人员基于这套框架开发出程序，应用开发人员就可以 使用统一的 API 去使用设备。
如图1所示为输入系统框架。
假设用户程序直接访问/dev/input/event0 设备节点，或者使用 tslib 访问设备节点，数据的流程如下：
① APP 发起读操作，若无数据则休眠；② 用户操作设备，硬件上产生中断；③ 输入系统驱动层对应的驱动程序处理中断：读取到数据，转换为标准的输入事件，向核心层汇报。 所谓输入事件就是一个“struct input_event”结构体。④ 核心层可以决定把输入事件转发给上面哪个 handler 来处理：从 handler 的名字来看，它就是用来处输入操作的。有多种 handler ，比 如：evdev_handler、 kbd_handler 、 joydev_handler 等等。最常用的是 evdev_handler ：它只是把 input_event 结构体保存在内核 buffer 等， APP 来读取时就原原本本地返回。它支持多个 APP 同时访问输入设 备，每个 APP 都可以获得同一份输入事件。 当 APP 正在等待数据时， evdev_handler 会把它唤醒，这样 APP 就可以返回数据。⑤ APP 对输入事件的处理：APP 获 得 数 据 的 方 法 有 2 种 ： 直 接 访 问 设 备 节 点 ( 比如/dev/input/event0,1,2,...)，或者通过 tslib 、 libinput 这类库来间接访 问设备节点。这些库简化了对数据的处理。
1.内核中怎么表示一个输入设备？
使用 input_dev 结构体来表示输入设备，如图2所示.
2.APP可以得到什么数据？
可以得到一系列的输入事件，就是一个一个“struct input_event”，如图3所示为定义。
每个输入事件 input_event 中都含有发生时间：timeval 表示的是“自系 统启动以来过了多少时间”，它是一个结构体，含有“tv_sec、tv_usec”两项 (即秒、微秒)。 输入事件 input_event 中更重要的是：type(哪类事件)、code(哪个事件)、 value(事件值)。
① type ：表示哪类事件;② code ：表示该类事件下的哪一个事件;③ value ：表示事件值;④ 事件之间的界线:驱动程序上报完一系列的数据后，会上报一个“同步事件”，表示数据上报完毕。APP 读到“同步事件”时，就知道已经读完了当前的数据。 同步事件也是一个 input_event 结构体，它的 type、code、value 三项都是 0。
3.输入子系统支持完整的API操作
支持这些机制：阻塞、非阻塞、POLL/SELECT、异步通知。
1.确定设备信息
输入设备的设备节点名为/dev/input/eventX(也可能是/dev/eventX，X 表示 0、1、2 等数字)。查看设备节点，可以执行以下命令：
ls /dev/input/* -l
#或
ls /dev/event* -l想要获得设备节点对应的硬件，可以执行以下命令：
cat /proc/bus/input/devices这里的 I、N、P、S、U、H、B 对应的含义如下：
① I:id of the device( 设备 ID) ，该参数由结构体 struct input_id 来进行描述，驱动程序中会定义这样的结构体：//include/uapi/linux/input.h struct input_id{ __u16 bustype; __u16 vendor; __u16 product; __u16 version; };② N:name of the device(设备名称)；③ P:physical path to the device in the system hierarchy( 系统层次结构中设备的物理路径)；④ S:sysfs path( 位于 sys 文件系统的路径)；⑤ U:unique identification code for the device(if device has it) ( 设备的唯一标识码)；⑥ H:list of input handles associated with the device( 与设备关联的输入句柄列表)；⑦ B:bitmaps( 位图 ) 。
2.使用命令读取设备
调试输入系统时，直接执行类似下面的命令，然后操作对应的输入设备即可 读出数据：
hexdump /dev/input/event0① 时不时进房间看一下： 查询方式简单，但是累② 进去房间陪小孩一起睡觉，小孩醒了会吵醒她： 休眠 - 唤醒不累，但是妈妈干不了活了③ 妈妈要干很多活，但是可以陪小孩睡一会，定个闹钟： poll 方式要浪费点时间，但是可以继续干活。 妈妈要么是被小孩吵醒，要么是被闹钟吵醒。④ 妈妈在客厅干活，小孩醒了他会自己走出房门告诉妈妈： 异步通知妈妈、小孩互不耽误。这 4 种方法没有优劣之分，在不同的场合使用不同的方法。
通过 ioctl 获取设备信息，ioctl 的参数如下：
int ioctl(int fd, unsigned long request, ...);APP 调用 open 函数时，传入“O_NONBLOCK”表示“非阻塞”。
APP 调用 read 函数读取数据时，如果驱动程序中有数据，那么 APP 的 read 函数会返回数据，否则也会立刻返回错误。
APP 调用 open 函数时，不要传入“O_NONBLOCK”。
APP 调用 read 函数读取数据时，如果驱动程序中有数据，那么 APP 的 read 函数会返回数据；否则 APP 就会在内核态休眠，当有数据时驱动程序会把 APP 唤 醒，read 函数恢复执行并返回数据给 APP。
POLL 机制、SELECT 机制是完全一样的，只是 APP 接口函数不一样。
简单地说，它们就是“定个闹钟”：在调用 poll、select 函数时可以传入 “超时时间”。在这段时间内，条件合适时(比如有数据可读、有空间可写)就会立刻返回，否则等到“超时时间”结束时返回错误。
所谓同步，就是“你慢我等你”。 那么异步就是：你慢那你就自己玩，我做自己的事去了，有情况再通知我。
所谓异步通知，就是 APP 可以忙自己的事，当驱动程序用数据时它会主动给 APP 发信号，这会导致 APP 执行信号处理函数。
所有的数据传输，都有三个要素：源、目的、长度。在网络传输中需要使用“IP和端口”来表示源或目的，如图4所示：
我们经常访问网站，这涉及 2 个对象：网站服务器，浏览器。网站服务器平 时安静地呆着，浏览器主动发起数据请求。网站服务器、浏览器可以抽象成 2 个 软件的概念：server 程序、client 程序，如图5所示。
1.TCP和UDP在原理上的区别
TCP 向它的应用程序提供了面向连接的服务。这种服务有 2 个特点：可靠传输、流量控制（即发送方/接收方速率匹配）。它包括了应用层报文划分为短报文， 并提供拥塞控制机制。
UDP 协议向它的应用程序提供无连接服务。它没有可靠性，没有流量控制， 也没有拥塞控制。
2.UDP协议的意义
既然 TCP 提供了可靠数据传输服务，而 UDP 不能提供，那么 TCP 是否总是 首选呢？
答案是否定的，因为有许多应用更适合用 UDP，举个例子：视频通话时，使 用 UDP，偶尔的丢包、偶尔的花屏时可以忍受的；如果使用 TCP，每个数据包都 要确保可靠传输，当它出错时就重传，这会导致后续的数据包被阻滞，视频效果 反而不好。
使用 UDP 时，有如下特点：① 关于何时发送什么数据控制的更为精细采用 UDP 时只要应用进程将数据传递给 UDP ， UDP 就会立即将其传递给网络 层。而 TCP 有重传机制，而不管可靠交付需要多长时间。但是实时应用通常不希 望过分的延迟报文段的传送，且能容忍一部分数据丢失。② 无需建立连接，不会引入建立连接时的延迟。③ 无连接状态，能支持更多的活跃客户。④ 分组首部开销较小。
3.TCP/UDP网络通信大概交互图
int socket(int domain, int type,int protocol);此函数用于创建一个套接字。
domain 是网络程序所在的主机采用的通讯协族(AF_UNIX 和 AF_INET 等)。AF_UNIX 只能够用于单一的 Unix 系统进程间通信，而 AF_INET 是针对 Internet 的，因而可以允许远程通信使用。
type 是网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM 等) SOCK_STREAM 表明用的是 TCP 协议，这样会提供按顺序的，可靠，双 向，面向连接的比特流。 SOCK_DGRAM 表明用的是 UDP 协议，这样只会提不可靠，无连接的通 信。 protocol，由于指定了 type，所以这个地方一般只要用 0 来代替就可以了。
此函数执行成功时返回文件描述符，失败时返回-1,看 errno 可知道出错的详细情况。
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);此函数用于绑定到一个套接字。sockfd 是由 socket 函数调用返回的文件描述符。my_addr 是一个指向 sockaddr 的指针。addrlen 是 sockaddr 结构的长度。sockaddr 的定义：struct sockaddr{ unisgned short as_family; char sa_data[14]; };不 过 由 于 系 统 的 兼 容 性 , 我 们 一 般 使 用 另 外 一 个 结 构 (struct sockaddr_in) 来代替。sockaddr_in 的定义：struct sockaddr_in{ unsigned short sin_family; unsigned short sin_port; struct in_addr sin_addr; unsigned char sin_zero[8]; }如果使用 Internet 所以 sin_family 一般为 AF_INET 。sin_addr 设置为 INADDR_ANY 表示可以和任何的主机通信。sin_port 是要监听的端口号。bind 将本地的端口同 socket 返回的文件描述符捆绑在一起 . 成功是返回 0, 失败的情况和 socket 一样。
int listen(int sockfd,int backlog);此函数宣告服务器可以接受连接请求。
sockfd 是 bind 后的文件描述符。backlog 设置请求排队的最大长度。当有多个客户端程序和服务端相连时，使用这个表示可以介绍的排队长度。listen 函数将 bind 的文件描述符变为监听套接字，返回的情况和 bind 一样。
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen);服务器使用此函数获得连接请求，并且建立连接。
sockfd 是 listen 后的文件描述符。addr， addrlen 是用来给客户端的程序填写的 , 服务器端只要传递指针就可以了， bind,listen 和 accept 是服务器端用的函数。accept 调用时，服务器端的程序会一直阻塞到有一个客户程序发出了连接。accept 成功时返回最后的服务器端的文件描述符，这个时候服务器端可以向该描述符写信息了，失败时返回-1 。
int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);可以用 connect 建立一个连接，在 connect 中所指定的地址是想与之通信的服务器的地址。
sockfd 是 socket 函数返回的文件描述符。serv_addr 储存了服务器端的连接信息，其中 sin_add 是服务端的地址。addrlen 是 serv_addr 的长度connect 函数是客户端用来同服务端连接的 . 成功时返回 0 ， sockfd 是同服务端通讯的文件描述符，失败时返回-1 。
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);sockfd 指定发送端套接字描述符；
buf 指明一个存放应用程序要发送数据的缓冲区；len 指明实际要发送的数据的字节数；flags 一般置 0 。客户或者服务器应用程序都用 send 函数来向 TCP 连接的另一端发送数据
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);sockfd 指定接收端套接字描述符；
buf 指明一个缓冲区，该缓冲区用来存放 recv 函数接收到的数据；len 指明 buf 的长度；flags 一般置 0 。客户或者服务器应用程序都用 recv 函数从 TCP 连接的另一端接收数据。
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);recvfrom 通常用于无连接套接字，因为此函数可以获得发送者的地址。
src_addr 是一个 struct sockaddr 类型的变量，该变量保存源机的 IP 地 址及端口号。
addrlen 常置为 sizeof （ struct sockaddr ）。
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);sendto 和 send 相似，区别在于 sendto 允许在无连接的套接字上指定一个目标地址。
dest_addr 表示目地机的 IP 地址和端口号信息，addrlen 常常被赋值为 sizeof （ struct sockaddr ）。sendto 函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回 -1 。
多线程的创建流程如图 8 所示，首先需要创建线程，一旦线程创 建完成后，线程与线程之间会发生竞争执行，抢占时间片来执行线程逻辑。在 创建线程时候，可以通过创建线程的第四个参数传入参数，在线程退出时亦可 传出参数被线程回收函数所回收，获取到传出的参数。
当多个线程出现后，会遇到同时操作临界公共资源的问题，当线程操作公 共资源时需要对线程进行保护加锁，防止其与线程在此线程更改变量时同时更 改变量，待逻辑执行完毕后再次解锁，使其余线程再度开始竞争。互斥锁创建 流程图如图9所示。
当多个线程出现后，同时会遇到无序执行的问题。有时候需要对线程的执 行顺序做出限定，变引入了信号量，通过 PV 操作来控制线程的执行顺序，如图10 所示。
