操作系统有很多问题出现在触摸事件上，而平时自己手上只有鼠标控制，突发奇想，如果我将鼠标事件虚拟成触摸，那么我复现问题，调试代码不是很方便么。

uinput

uinput是用户空间的输入设备驱动，它提供了一种功能将内核的输入设备搬到应用层来模拟。内核通过如下配置打开


CONFIG_INPUT_UINPUT=y

xlib

鉴于我们的系统目前默认是x11环境，所以我们需要使用xlib的XQueryPointer函数，此函数可以获取X下的鼠标指针位置，XQueryPointer的原型如下


Bool XQueryPointer(Display *display, Window w, Window *root_return, Window *child_return, int *root_x_return, int *root_y_return, int *win_x_return, int *win_y_return, unsigned int *mask_return);

实现

根据上面的信息，如果我们声明uinput是一个输入设备，然后通过XQueryPointer拿到鼠标在X的位置后，将其传给uinput，那么我们在系统中就白白获得了一个虚假的触摸设备。代码如下


#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/uinput.h>
#include <X11/Xlib.h>

void emit(int fd, int type, int code, int val)
{
   struct input_event ie;

   ie.type = type;
   ie.code = code;
   ie.value = val;
   ie.time.tv_sec = 0;
   ie.time.tv_usec = 0;

   write(fd, &ie, sizeof(ie));
}

int main(void)
{
   struct uinput_setup usetup;
   struct uinput_abs_setup uabs;

   int fd = open("/dev/uinput", O_WRONLY | O_NONBLOCK);

   ioctl(fd, UI_SET_EVBIT, EV_KEY);
   ioctl(fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_TOUCH);

   ioctl(fd, UI_SET_EVBIT, EV_REL);
   ioctl(fd, UI_SET_RELBIT, REL_X);
   ioctl(fd, UI_SET_RELBIT, REL_Y);

   ioctl(fd, UI_SET_EVBIT, EV_ABS);
   ioctl(fd, UI_SET_ABSBIT, ABS_MT_POSITION_X);
   ioctl(fd, UI_SET_ABSBIT, ABS_MT_POSITION_Y);
   ioctl(fd, UI_SET_ABSBIT, ABS_MT_SLOT);
   ioctl(fd, UI_SET_ABSBIT, ABS_MT_TRACKING_ID);

   memset(&usetup, 0, sizeof(usetup));
   usetup.id.bustype = BUS_USB;
   usetup.id.vendor = 0x1234;
   usetup.id.product = 0x5678;
   strcpy(usetup.name, "kylin virtual touch device");

   ioctl (fd, UI_SET_PROPBIT, INPUT_PROP_DIRECT);

   memset(&uabs, 0, sizeof(uabs));
   uabs.code = ABS_MT_SLOT;
   uabs.absinfo.minimum = 0;
   uabs.absinfo.maximum = 9;
   ioctl(fd, UI_ABS_SETUP, &uabs);

   memset(&uabs, 0, sizeof(uabs));
   uabs.code = ABS_MT_POSITION_X;
   uabs.absinfo.minimum = 0;
   uabs.absinfo.maximum = 1920;
   uabs.absinfo.resolution= 76;
   ioctl(fd, UI_ABS_SETUP, &uabs);

   memset(&uabs, 0, sizeof(uabs));
   uabs.code = ABS_MT_POSITION_Y;
   uabs.absinfo.minimum = 0;
   uabs.absinfo.maximum = 1200;
   uabs.absinfo.resolution= 106;
   ioctl(fd, UI_ABS_SETUP, &uabs);

   ioctl(fd, UI_DEV_SETUP, &usetup);
   ioctl(fd, UI_DEV_CREATE);

   Display *display;
   Window root;
   Window child;
   int root_x, root_y, win_x, win_y;
   unsigned int mask;

   display = XOpenDisplay(NULL);
   if (display == NULL) {
       return 1;
   }

    root = DefaultRootWindow(display);

   /*
    * On UI_DEV_CREATE the kernel will create the device node for this
    * device. We are inserting a pause here so that userspace has time
    * to detect, initialize the new device, and can start listening to
    * the event, otherwise it will not notice the event we are about
    * to send. This pause is only needed in our example code!
    */
   sleep(1);

   int mouse_fd = open("/dev/input/event4", O_RDONLY);
   if (mouse_fd < 0) {
       ioctl(fd, UI_DEV_DESTROY);
       close(fd);
       return EXIT_FAILURE;
   }

   while (1) {
       struct input_event ie;
       read(mouse_fd, &ie, sizeof(ie));

       if (ie.type == EV_REL && (ie.code == REL_X || ie.code == REL_Y)) {
	       continue;
       }

       switch (ie.code){
	      	case BTN_LEFT:
			if(ie.value==1){
				XQueryPointer(display, root, &root, &child, &root_x, &root_y, &win_x, &win_y, &mask);
			      	emit(fd, EV_ABS, ABS_MT_TRACKING_ID, 1);
			      	emit(fd, EV_ABS, ABS_MT_POSITION_X, root_x);
			      	emit(fd, EV_ABS, ABS_MT_POSITION_Y, root_y);
			      	emit(fd, EV_KEY, BTN_TOUCH, 1);
			      	emit(fd, EV_SYN, SYN_REPORT, 0);
			}else{
			      	emit(fd, EV_ABS, ABS_MT_TRACKING_ID, -1);
				emit(fd, EV_KEY, BTN_TOUCH, 0);
				emit(fd, EV_SYN, SYN_REPORT, 0);
			}
		default:
                        break;
       }
   }

   /*
    * Give userspace some time to read the events before we destroy the
    * device with UI_DEV_DESTOY.
    */
   sleep(1);

   XCloseDisplay(display);
   ioctl(fd, UI_DEV_DESTROY);
   close(fd);

   return 0;
}

值得注意的是，因为我们插入的鼠标的事件是不太确定的，所以需要提前手动查询一下，如下
先通过lsusb查看鼠标设备


# lsusb
......
Bus 001 Device 003: ID 25a7:fa61 Compx 2.4G Receiver

然后通过proc下的信息找到对应的事件


# cat /proc/bus/input/devices
......
I: Bus=0003 Vendor=25a7 Product=fa61 Version=0110
N: Name="Compx 2.4G Receiver Mouse"
P: Phys=usb-fc800000.usb-1.2/input1
S: Sysfs=/devices/platform/fc800000.usb/usb1/1-1/1-1.2/1-1.2:1.1/0003:25A7:FA61.0002/input/input4
U: Uniq=
H: Handlers=event4
B: PROP=0
B: EV=17
B: KEY=1f0000 0 0 0 0
B: REL=1943
B: MSC=10

此时我们知道事件是event4，那么代码填入的就是event4如下


   int mouse_fd = open("/dev/input/event4", O_RDONLY);

此时编译上述代码如下


gcc mouse2touch.c -lX11 -pthread -o mouse2touch

如果我们在机器内运行，因为会XOpenDisplay，所以需要DISPLAY的环境变量设置正确，默认可以设置如下


export DISPLAY=:0

此时直接运行即可


root@kylin:~# ./mouse2touch

注意此程序是daemon进程，会while 1监听事件，如果突然退出需要检查是否有其他异常
当程序运行后，我们看到内核会有如下日志


input: kylin virtual touch device as /devices/virtual/input/input28

然后我们查看事件也能在/proc/bus/input/devices存在如下


I: Bus=0003 Vendor=1234 Product=5678 Version=0000
N: Name="kylin virtual touch device"
P: Phys=
S: Sysfs=/devices/virtual/input/input28
U: Uniq=
H: Handlers=event18
B: PROP=2
B: EV=f
B: KEY=400 0 0 0 0 0
B: REL=3
B: ABS=260800000000000

同样的Xorg也能正常识别，所以Xorg也有如下日志


tail -f /var/log/Xorg.0.log
(II) event18 - kylin virtual touch device: is tagged by udev as: Touchscreen
(II) event18 - kylin virtual touch device: device is a touch device

正好对应上了。此时我们点击鼠标，可以看到有触摸的特效出现

可以发现功能得到实现了，至此已经完全满足我在不需要触摸屏的前提下调试触摸的操作系统BUG了。

缺陷

上面通过编写了一个小程序，实现了鼠标模拟触摸的情况，但是还是有一些小缺点的，主要如下

鼠标和触摸两个事件都会触发，所以单击对系统而言是双击
uinput的触摸事件没有TOUCH_UPDATE，所以没办法实现拖拽
我的代码没有去打开多个设备实现模拟多指，所以没办法调试手势问题

总结

根据上面的信息，我简单的利用了uinput来辅助调试操作系统触摸问题，稍微扩展一下，我留个疑问，有兴趣可以思考一下。

互联互通的鼠标流转功能，是不是uinput实现更底层，直接，和高性能呢？

目录

uinput

xlib

实现

缺陷

总结