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我试图更好地理解（概念上）像 X 这样的系统是如何工作的。我的理解是，对于 X 接收键盘事件，它有一个内部事件循环，该循环执行阻塞读取/dev/input/event0，例如，内核将其公开为读取用户输入的一种方式。然后，它获取该事件，进行一些处理（在用户空间中）并使用某种形式的事件队列将其传递给活动窗口。如果我对这本质上是如何工作的有误解，请纠正我。

但这就是我感到困惑的地方。如果/dev/input/event0或eventXX正在被 X 直接读取，因此这些事件正在被消耗，那么如何让其他进程执行读取操作eventXX？我们可以让 Python 进程从设备读取数据，也可以从命令行读取数据等等。

我的理解（这可能是我错的地方）是字符设备的输出被单个进程消耗，因此如果有两个进程正在read调用，/dev/...那么只有一个read调用会返回给定的数据。那么，如果 X 从字符设备获取所有数据，其他进程如何能够读取相同的键盘数据呢？

答案1

Xorg 和其他程序协商共享 I/O 设备。它们以两种模式运行。当活动时，它们会轮询输入设备，kevent(…EV_ENABLE…)或针对其文件描述符使用类似的设备，并写入显示设备。当不活动时，它们不会轮询输入设备，kevent(…EV_DISABLE…)或者针对其文件描述符使用类似的设备，并且不会写入显示设备。

在任何给定时间只有一个程序访问 I/O 设备。这是因为，正如您所观察到的，如果多个程序这样做，显示就会损坏，并且不确定各个输入事件的结束位置。 （Linux中内置的终端仿真器在这里算作一个程序，虽然它不是一个过程。它不使用轮询，而是在输入设备驱动程序中具有内部挂钩，并控制输入流的打开和关闭，并有一个标志告诉它何时应该将更新的字符单元实现到显示设备，从而达到相同的效果.)

他们使用一个内核虚拟终端作为谈判的手段。这就是 Xorg 服务器分配 KVT 的原因。使用特定于 KVT 设备的协议，其中涉及ioctl()只有该类型的设备能够理解并向进程发送信号，每个设备都可以协商何时负责显示器和人类输入设备 (HID) 以及何时内核内置终端仿真程序或其他一些程序（包括另一个 X 服务器）。

systemdlogind程序中对这一想法进行了重新发明，旨在允许 KVT 子系统未使用的 I/O 设备的协作程序之间进行相同的协商，例如完全独立的辅助显示器等，或者当没有首先它不是 Linux 中的 KVT 子系统。同样的原则也适用。程序在非活动状态时不使用文件描述符。

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答案2

多个读者都获得输入子系统事件的副本，至少在我的系统（Linux 5.10）上，键盘和鼠标事件。至少所有与 glob 匹配的设备：

/dev/input/by-path/*-event-{kbd,mouse}

尽管Xorg，systemd-login并且acpid所有人都将它们打开（如 所示lsof），但对我来说以这种方式工作。

evtest(1)只要未给出，您就可以使用 long 进行测试读取--grab（显然 X 不会“抓住”它），例如我键盘上的“shift”按键/释放”

 $ sudo evtest /dev/input/by-path/platform-i8042-serio-0-event-kbd |& grep ^Event:
Event: time 1642971418.691004, type 4 (EV_MSC), code 4 (MSC_SCAN), value 36
Event: time 1642971418.691004, type 1 (EV_KEY), code 54 (KEY_RIGHTSHIFT), value 1
Event: time 1642971418.691004, -------------- SYN_REPORT ------------
Event: time 1642971418.729131, type 4 (EV_MSC), code 4 (MSC_SCAN), value 36
Event: time 1642971418.729131, type 1 (EV_KEY), code 54 (KEY_RIGHTSHIFT), value 0
Event: time 1642971418.729131, -------------- SYN_REPORT ------------

（类型 4 是原始扫描码，与逻辑键盘事件类型 1 一起出现）。单次读取返回struct input_event（x86_64 上为 24 字节）的倍数，其中类型 0、代码 0 ( EV_SYN, SYN_REPORT) 数据包分隔相关输入数据包组。这与具有多维输入的触摸板和鼠标更相关。

（根据包元数据，evemu-tools这些天应该用于测试而不是evtest，但我没有尝试。）

请注意，我成功地使用事件设备来监视键盘空闲时间，并且脚本正确读取在 X 中或从控制台输入的事件，而其他读者继续获取所有这些按键的副本。

有关更多详细信息，请参阅以下文件：

  • /usr/include/linux/input.h
  • /usr/include/linux/input-event-codes.h
  • /usr/src/linux/Documentation/input/input.rst

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