Linux捕捉鼠标事件和键盘事件的方法

前段时间，工作中需要完成一个判断一段时间内是否人工操作操作的功能，基本思路就是要在后台监听键盘和鼠标的输入事件。那么如何能够捕捉鼠标和键盘的事件呢？下面分享我们的实现原理·及方法。

捕捉设备输入事件的原理

打开/dev/input目录，执行ls命令，我们可以看到类似下面的文件列表。

$ ls -l
total 0
crw-r-----. 1 root root 13, 64 Jan 29  2018 event0
crw-r-----. 1 root root 13, 65 Jan 29  2018 event1
crw-r-----. 1 root root 13, 66 Jan 29  2018 event2
crw-r-----. 1 root root 13, 67 Jan 29  2018 event3
crw-r-----. 1 root root 13, 68 Jan 29  2018 event4
crw-r-----. 1 root root 13, 63 Jan 29  2018 mice
crw-r-----. 1 root root 13, 32 Jan 29  2018 mouse0
crw-r-----. 1 root root 13, 33 Jan 29  2018 mouse1
crw-r-----. 1 root root 13, 34 Jan 29  2018 mouse2

熟悉Linux的朋友一定已经知道这里列出的文件是设备文件。在Linux环境中，/dev/input目录下的事件文件（event*）都是在驱动中调用input_register_device(struct input_dev *dev)产生的。每个event将上报指定的事件，如触摸、Mouse、按键等。读取这些事件文件将获取该事件文件对应设备的输入信息。

事件数据结构

在linux/input.h文件中定义了event事件的输入数据的结构体，该结构体定义如下：

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

time, 指事件发生的时间，具体定义如下：

struct timeval
{
    __time_t tv_sec;        /* Seconds.  */
    __suseconds_t tv_usec;  /* Microseconds.  */
};

type，指事件类型，常见的事件类型有：
EV_KEY，按键事件，键盘的按键，鼠标的左键右键等；
EV_REL，相对坐标，主要用于鼠标的移动事件；
EV_ABS，绝对坐标，主要用于触摸屏的移动事件。

code 事件代码，当事件类型为EV_KEY时，该代码为设备键盘代码，在input.h文件中以KEY_开头定义；
value 事件的值，当事件类型代码是EV_KEY时，按键操作值为1，释放操作值为0，事件类型代码为EV_REL是，value为正数值和负数值分别代表连个不同方向的值。

如何确定那个事件文件对应哪个设备

/proc/bus/input/device文件中描述了与event对应的相关设备信息，例如如下信息：

$cat devices 
I: Bus=0019 Vendor=0000 Product=0001 Version=0000
N: Name="Power Button"
P: Phys=LNXPWRBN/button/input0
S: Sysfs=/devices/LNXSYSTM:00/LNXPWRBN:00/input/input0
U: Uniq=
H: Handlers=kbd event0 
B: EV=3
B: KEY=10000000000000 0

I: Bus=0017 Vendor=0001 Product=0001 Version=0100
N: Name="Macintosh mouse button emulation"
P: Phys=
S: Sysfs=/devices/virtual/input/input1
U: Uniq=
H: Handlers=mouse0 event1 
B: EV=7
B: KEY=70000 0 0 0 0
B: REL=3

I: Bus=0011 Vendor=0001 Product=0001 Version=ab41
N: Name="AT Translated Set 2 keyboard"
P: Phys=isa0060/serio0/input0
S: Sysfs=/devices/platform/i8042/serio0/input/input2
U: Uniq=
H: Handlers=kbd event2 
B: EV=120013
B: KEY=402000000 3803078f800d001 feffffdfffefffff fffffffffffffffe
B: MSC=10
B: LED=7

I: Bus=0011 Vendor=0002 Product=0005 Version=0000
N: Name="ImPS/2 Generic Wheel Mouse"
P: Phys=isa0060/serio1/input0
S: Sysfs=/devices/platform/i8042/serio1/input/input3
U: Uniq=
H: Handlers=mouse1 event3 
B: EV=7
B: KEY=70000 0 0 0 0
B: REL=103

在上面的H:中可以看到对应的eventxx。

捕捉键盘事件的实现方法

通过上节列出的文件，我们可以获得键盘对应的事件文件。通常键盘对应的事件文件为event2。监听这个文件，我们就能捕获到键盘的事件。
以下代码是我实现的监听键盘事件的函数代码，20秒内没有键盘事件，程序退出:

#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>

void listen_device(const char *dev, int timeout)
{
    int retval;
    fd_set readfds;
    struct timeval tv;

    int fd = open(dev, O_RDONLY);

    struct input_event event;

    if (fd < 0)
    {
        perror(dev);
        return;
    }

    while (1)
    {
        FD_ZERO(&readfds);
        FD_SET(fd, &readfds);
        tv.tv_sec = timeout;
        tv.tv_usec = 0;
        if((retval = select(fd+1, &readfds, NULL, NULL, &tv)) == 1)
        {
            if (read(fd, &event, sizeof(event)) == sizeof(event))
            {
                if (event.type == EV_KEY)
                {
                    if (event.value == 0 || event.value == 1)
                    {
                        printf("key %d %s\n", event.code, event.value ? "Pressed" : "Released");
                    }
                }
                else
                {
                    printf("type=%x %d %d\n", event.type, event.code, event.value);
                }
            }
        }
        else
        {
            break;
        }
    }

    close(fd);
}

void listen_keyboard(int timeout)
{
    listen_device("/dev/input/event2", timeout);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    listen_keyboard(20);
    printf("keyboard timeout\n");
    return 0;
}

捕捉鼠标事件的实现方法

我们也可以通过上面的方面获取鼠标的event文件，从而实现鼠标事件的捕获。但事实上鼠标有更方便的捕获方法，就是同目录下的mice文件，通过该文件可以获取解析后的鼠标事件。
具体方法如下：
（1）打开"/dev/input/mice"文件。
（2）读3个字节。三个字节的值分别是“Button类型”，“X的相对位移”，“Y的相对位移”。这里先用Button, xRel, yRel表示。
（3）取Button的低3位（Button & 0x07）。0x00 = LeftButtonUp, 0x01 = LeftButtonDown, 0x02 = RightButtonDown.
以下代码是我实现的监鼠标事件的函数代码:

#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/input.h>

void listen_mice(const char *dev, int timeout)
{
    char buf[256];
    int n_len;

    int retval;
    fd_set readfds;
    struct timeval tv;

    int fd = open(dev, O_RDONLY);

    if (fd < 0)
    {
        perror(dev);
        return;
    }

    while (1)
    {
        FD_ZERO(&readfds);
        FD_SET(fd, &readfds);
        tv.tv_sec = timeout;
        tv.tv_usec = 0;
        if((retval = select(fd+1, &readfds, NULL, NULL, &tv)) == 1)
        {
            if ((n_len = read(fd, buf, sizeof(buf))) > 0)
            {
                if (n_len == 3)
                {
                    printf("Button: %d, xRef=%d, yRef=%d\n", buf[0]&0x07, buf[1], buf[2]);
                }
            }
        }
        else
        {
            break;
        }
    }

    close(fd);
}

void listen_mouse(int timeout)
{
    listen_mice("/dev/input/mice", timeout);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    listen_mouse (20);
    printf("mouse timeout\n");
    return 0;
}