CN110187915A - 一种计算机跨平台输入子系统配置架构及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种计算机跨平台输入子系统配置架构及方法，将各种类型的输入设备的初始描述信息以统一形式预先存储在设备层内的初始输入设备描述文件中，使得各种输入设备的初始描述信息以同一的格式存在，能够用同样的方式通过核心层将输入设备描述文件中各输入设备的描述信息匹配至处理层中相应的Handler，并记录匹配结果，以用于后续设备层接收输入设备输入的数据时，能够将数据转发至处理层中与数据的输入设备对应的Handler中，设备层的Handler在存储数据后，可以依据用户输入的数据读取指令将数据从Handler中提取出来，发送至应用层以供用户使用，可适配于各种输入设备，解决各种输入子系统跨平台移植问题，无需为不同输入设备开发驱动程序，降低了运维成本。

Description

一种计算机跨平台输入子系统配置架构及方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种计算机跨平台输入子系统配置架构及方法。

背景技术

输入输出系统是整个计算机系统中最具有多样性和复杂性的部分，系统支持的输入设备繁多，例如键盘、鼠标、触摸屏、传感器输入等等。各类外部设备不仅结构和工作原理不同，而且与主机的连接方式也是复杂多变的。

计算机系统中可能安装不同的操作系统，如Windows系统，Unix系统，或者Linux系统等，各个操作系统对于各种输入设备的处理差异巨大。这就意味着如果我们在计算机上安装不同的操作系统时，需要同时针对各个系统分别进行输入设备驱动程序的开发。

同时，针对不同的输入设备，如键盘、鼠标、触摸屏、手柄、传感器输入等，往往没有一个统一的处理框架，需要针对不同的输入设备编写不同的驱动程序，造成维护工作量巨大，并且可移植性较差等问题。

为解决上述问题，需要一种输入子系统实现架构，解决各种输入子系统跨平台移植问题，并且提供一种实现框架，可适配于各种输入设备。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种计算机跨平台输入子系统配置架构及方法，可适配于各种输入设备，解决各种输入子系统跨平台移植问题。其具体方案如下：

一种计算机跨平台输入子系统配置架构，包括：

设备层，用于利用预先存储的包括所述输入设备的初始描述信息的初始输入设备描述文件，定义所述输入设备的中断处理函数，得到包括所述输入设备的描述信息的输入设备描述文件，并将所述输入设备描述文件发送至核心层；接收并转发所述输入设备输入的数据至所述核心层；

所述核心层，用于接收所述输入设备描述文件，并将所述输入设备描述文件中的描述信息与处理层中的Handler匹配并记录匹配结果；接收所述设备层转发的所述数据，依据所述匹配结果发送所述数据至处理层中相应的Handler中；

所述处理层，用于接收并存储所述核心层转发的所述数据至相应的Handler中；接收并利用用户输入的数据读取指令，将与所述数据读取指令相应的所述数据从相应的Handler中发送至应用层，以供用户使用所述数据。

可选的，所述核心层，包括：

描述文件解析模块，用于解析所述输入设备描述文件，得到解析后的描述数据；

匹配模块，用于利用所述描述数据中的数据类型信息键值与所述处理层中的Handler匹配，并记录所述匹配结果。

可选的，所述描述文件解析模块，具体用于解析包括所述输入设备的所述描述信息的JSON脚本，得到所述描述数据，将所述描述数据存储至device_info结构体中。

可选的，所述匹配模块，具体用于利用所述device_info结构体中所述描述数据中的所述数据类型信息键值匹配至所述处理层中相应的Handler，并记录所述匹配结果至匹配表中。

可选的，所述处理层，包括：

数据接收模块，用于接收所述核心层转发的所述数据；

数据存储模块，用于利用所述数据中记载的所述输入设备的设备名，将所述数据存储至相应的Handler的输入环形缓冲区中；

指令接收模块，用于接收所述数据读取指令；

数据提取模块，用于将与所述数据读取指令相应的所述数据从所述输入环形缓冲区中发送至应用层，以供用户使用所述数据；

其中，所述输入环形缓冲区为数据处理表data_table中与所述输入设备的设备名对应的一个缓冲区。

可选的，所述描述信息包括输入硬件设备名、输入硬件设备描述、输入设备ID、当前设备能够产生的数据类型、支持的按键的键值、支持的绝对坐标类型、支持的相对坐标类型、相关的传感器输入值类型、输入设备产生中断的中断号码及中断处理函数的地址。

本发明还公开了一种计算机跨平台输入子系统配置方法，包括：

利用设备层中预先存储的包括所述输入设备的初始描述信息的初始输入设备描述文件，定义所述输入设备的中断处理函数，得到包括所述输入设备的描述信息的输入设备描述文件；

利用核心层将所述输入设备描述文件中的描述信息与Handler匹配并记录匹配结果；

利用所述设备层接收并转发所述输入设备输入的数据至所述核心层；

利用所述核心层依据所述匹配结果发送所述数据至处理层中相应的Handler中；

利用所述处理层接收并存储所述核心层转发的所述数据至相应的Handler中；

利用所述处理层接收并利用用户输入的数据读取指令，将与所述数据读取指令相应的所述数据从相应的Handler中发送至应用层，以供用户使用所述数据。

可选的，所述利用核心层将所述输入设备描述文件中的描述信息与Handler匹配并记录匹配结果的过程，包括：

利用所述核心层解析所述输入设备描述文件，得到解析后的描述数据；

利用所述核心层将所述描述数据中的数据类型信息键值与所述处理层中的Handler匹配，并记录所述匹配结果。

可选的，所述利用所述核心层解析所述输入设备描述文件，得到解析后的描述数据的过程，包括：

利用所述核心层解析包括所述输入设备的所述描述信息的JSON脚本，得到所述描述数据，将所述描述数据存储至device_info结构体中。

可选的，所述利用所述核心层将所述描述数据中的数据类型信息键值与所述处理层中的Handler匹配，并记录所述匹配结果的过程，包括：

利用核心层将所述device_info结构体中所述描述数据中的所述数据类型信息键值匹配至所述处理层中相应的Handler，并记录所述匹配结果至匹配表中。

本发明中，计算机跨平台输入子系统配置架构，包括：设备层，用于利用预先存储的包括输入设备的初始描述信息的初始输入设备描述文件，定义输入设备的中断处理函数，得到包括输入设备的描述信息的输入设备描述文件，并将输入设备描述文件发送至核心层；接收并转发输入设备输入的数据至核心层；核心层，用于接收输入设备描述文件，并将输入设备描述文件中的描述信息与处理层中的Handler匹配并记录匹配结果；接收设备层转发的数据，依据匹配结果发送数据至处理层中相应的Handler中；处理层，用于接收并存储核心层转发的数据至相应的Handler中；接收并利用用户输入的数据读取指令，将与数据读取指令相应的数据从相应的Handler中发送至应用层，以供用户使用数据。

本发明将各种类型的输入设备的初始描述信息以统一形式预先存储在设备层内的初始输入设备描述文件中，使得各种输入设备的初始描述信息以同一的格式存在，能够用同样的方式通过核心层将输入设备描述文件中各输入设备的描述信息匹配至处理层中相应的Handler，并记录匹配结果，以用于后续设备层接收输入设备输入的数据时，能够将数据转发至处理层中与数据的输入设备对应的Handler中，设备层的Handler在存储数据后，可以依据用户输入的数据读取指令将数据从Handler中提取出来，发送至应用层以供用户使用，可适配于各种输入设备，解决各种输入子系统跨平台移植问题，无需为不同输入设备开发驱动程序，减少维护量，降低了运维成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种计算机跨平台输入子系统配置架构示意图；

图2为本发明实施例公开的另一种计算机跨平台输入子系统配置架构示意图；

图3为本发明实施例公开的另一种计算机跨平台输入子系统配置方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种计算机跨平台输入子系统配置架构，参见图1所示，该架构包括：

设备层1，用于利用预先存储的包括输入设备的初始描述信息的初始输入设备描述文件，定义输入设备的中断处理函数，得到包括输入设备的描述信息的输入设备描述文件，并将输入设备描述文件发送至核心层2，接收并转发输入设备输入的数据至核心层2。

具体的，用户预先将与计算机连接的各种输入设备的初始描述信息以统一的格式写入至初始输入设备描述文件，并存储至设备层1中，当计算机运行时，设备层1将加载存储在其内部的初始输入设备描述文件，并利用其中的初始描述信息，定义输入设备的中断处理函数，从而得到包括中断处理函数的描述信息和输入设备描述文件，再将输入设备描述文件发送至核心层2，以便核心层2解析输入设备描述文件。

可以理解的是，当与计算机连接的输入设备增加或减少，用户可以对初始输入设备描述文件进行修改，增减其中所记载的输入设备的初始描述信息，同时，初始输入设备描述文件中可以记载多个输入设备的初始描述信息，而并非只能记载一个输入设备的初始描述信息。

具体的，在将各输入设备的描述信息配置完毕后，设备层1还将接收输入设备输入计算机种的数据，并将数据转发至核心层2，以供核心层2将数据发送至相应的处理层3的Handler中。

其中，初始描述信息可以包括输入硬件设备名、输入硬件设备描述、输入设备ID、当前设备能够产生的数据类型、支持的按键的键值、支持的绝对坐标类型、支持的相对坐标类型、相关的传感器输入值类型、输入设备产生中断的中断号码及中断处理函数的地址等。

需要说明的是，由于初始输入设备描述文件是预先存储的，所以当输入设备临时减少即断开与计算机的连接，初始输入设备描述文件中的内容并不会发生改变，各层之间所执行的任务也不会发生改变，仅是不会再有输入设备输入数据。

核心层2，用于接收输入设备描述文件，并将输入设备描述文件中的描述信息和中断处理函数与处理层3中的Handler匹配并记录匹配结果，接收设备层1转发的数据，依据匹配结果发送数据至相应的处理层3的Handler中。

具体的，接收输入设备描述文件后，对输入设备描述文件解析，提取出其中的描述信息和中断处理函数，并根据描述信息中记载的输入设备的设备输入数据类型将描述信息和中断处理函数与处理层3中多个Handler进行匹配，找到相对应的Handler，并将每个输入设备的描述信息和中断处理函数所匹配的Handler的匹配结果进行记录。

具体的，在完成对Handler的匹配后，在接收到设备层1转发的输入设备发送的数据后，可以利用预先保存的匹配结果将数据发送至相应的处理层3中的Handler中，以供Handler对数据进行处理。

其中，处理层3包括多个多种Handler，每种Handler对应一种设备输入数据类型，每种Handler可以不仅只有一个。

处理层3，用于接收并存储核心层2转发的数据至相应的Handler中，接收并利用用户输入的数据读取指令，将与数据读取指令相应的数据从相应的Handler中发送至应用层，以供用户使用数据。

具体的，处理层3主要负责对输入数据进行处理，处理层3中包括多个多种Handler，因此可以同时处理多个不同设备输入数据类型的输入设备，当核心层2将数据转发至处理层3相应的Handler后，Handler将数据暂时存储至相应的存储位置，例如，缓存中，待用户下发读取输入设备输入的数据的数据读取指令后，再将存储在存储区域内的数据发送至应用层，以供用户使用。

需要说明的是，每个输入设备对应一个Handler以用于处理输入设备的数据，一个Handler可以对应多个输入设备。

可见，本发明实施例将各种类型的输入设备的初始描述信息以统一形式预先存储在设备层1内的初始输入设备描述文件中，使得各种输入设备的初始描述信息以同一的格式存在，能够用同样的方式通过核心层2将输入设备描述文件中各输入设备的描述信息匹配至处理层3中相应的Handler，并记录匹配结果，以用于后续设备层1接收输入设备输入的数据时，能够将数据转发至处理层3中与数据的输入设备对应的Handler中，设备层1的Handler在存储数据后，可以依据用户输入的数据读取指令将数据从Handler中提取出来，发送至应用层以供用户使用，可适配于各种输入设备，解决各种输入子系统跨平台移植问题，无需为不同输入设备开发驱动程序，减少维护量，降低了运维成本。

本发明实施例公开了一种具体的计算机跨平台输入子系统配置架构，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：

具体的，上述核心层2，可以具体包括描述文件解析模块21和匹配模块22；其中，

描述文件解析模块21，用于解析输入设备描述文件，得到解析后的描述数据；

匹配模块22，用于利用描述数据中的数据类型信息键值与处理层3中的Handler匹配，并记录匹配结果。

具体的，通过对输入设备描述文件进行解析，能够得到描述数据中的数据类型信息键值，利用数据类型信息键值能够确认输入设备的所输入的数据类型，因此，能够匹配与数据类型相对应的Handler，所以利用描述数据中的数据类型信息键值与处理层3中的Handler匹配。

具体的，初始输入设备描述文件可以为JSON脚本，因此，上述描述文件解析模块21，可以具体用于解析包括输入设备的描述信息的JSON脚本，得到描述数据，将描述数据存储至device_info结构体中。

进一步的，上述匹配模块22，可以具体用于利用device_info结构体中描述数据中的数据类型信息键值匹配至处理层3中相应的Handler，并记录匹配结果至匹配表中，其中，匹配表可以为match_table，match_table中记录了输入设备与相应的处理层3的Handler之间的对应关系。

其中，当核心层2接收到设备层1输入的数据后，或通过查匹配表match_table，找到相应的处理层3Handler，并将数据传递给Handler处理。

具体的，上述处理层3，可以包括数据接收模块31、数据存储模块32、指令接收模块33和数据提取模块34；其中，

数据接收模块31，用于接收核心层2转发的数据；

数据存储模块32，用于利用数据中记载的输入设备的设备名，将数据存储至相应的Handler的输入环形缓冲区中；

指令接收模块33，用于接收数据读取指令；

数据提取模块34，用于将与数据读取指令相应的数据从输入环形缓冲区中发送至应用层，以供用户使用数据；

其中，输入环形缓冲区为数据处理表data_table中与输入设备的设备名对应的一个缓冲区。

具体的，处理层3每个Handler都有一个数据处理表data_table，data_table记录了若干个输入设备的输入数据，data_table由设备名和缓冲区构成，对应每一个输入设备有一个输入环形缓冲区；Handler收到核心层2发送的数据时，根据设备名找到对应的输入环形缓冲区，并将数据放入输入环形缓冲区中。

具体的，处理层3同时提供给用户相应的数据读取接口，当接收到用户数据读取命令后，根据数据读取命令中记载的设备名找到相应的data_table，将data_table缓冲区中的数据传递给用户。

具体的，JSON脚本的格式如下：

其中，需要定义并实现中断处理函数，即将中断处理函数地址写入到JSON的“irq_handler”字段。

device_info结构体定义如下：

相应的，本发明实施例还公开了一种计算机跨平台输入子系统配置方法，参见图3所示，该方法包括：

S11：利用设备层中预先存储的包括输入设备的初始描述信息的初始输入设备描述文件，定义输入设备的中断处理函数，得到包括输入设备的描述信息的输入设备描述文件；

S12：利用核心层将输入设备描述文件中的描述信息与Handler匹配并记录匹配结果；

S13：利用设备层接收并转发输入设备输入的数据至核心层；

S14：利用核心层依据匹配结果发送数据至处理层中相应的Handler中；

S15：利用处理层接收并存储核心层转发的数据至相应的Handler中；

S16：利用处理层接收并利用用户输入的数据读取指令，将与数据读取指令相应的数据从相应的Handler中发送至应用层，以供用户使用数据。

具体的，上述S12利用核心层将输入设备描述文件中的描述信息与Handler匹配并记录匹配结果的过程，可以具体包括S121和S122；其中，

S121：利用核心层解析输入设备描述文件，得到解析后的描述数据；

S122：利用核心层将描述数据中的数据类型信息键值与处理层中的Handler匹配，并记录匹配结果。

具体的，上述S121利用核心层解析输入设备描述文件，得到解析后的描述数据的过程，可以具体为利用核心层解析包括输入设备的描述信息的JSON脚本，得到描述数据，将描述数据存储至device_info结构体中。

具体的，上述S122利用核心层将描述数据中的数据类型信息键值与处理层中的Handler匹配，并记录匹配结果的过程，可以具体为利用核心层将device_info结构体中描述数据中的数据类型信息键值匹配至处理层中相应的Handler，并记录匹配结果至匹配表中。

具体的，上述S15利用处理层接收并存储核心层转发的数据至相应的Handler中的过程，可以具体包括S151和S152；其中，

S151：利用处理层接收核心层转发的数据；

S152：通过处理层利用数据中记载的输入设备的设备名，将数据存储至相应的Handler的输入环形缓冲区中。

具体的，上述S16利用处理层接收并利用用户输入的数据读取指令，将与数据读取指令相应的数据从相应的Handler中发送至应用层，以供用户使用数据的过程，可以具体包括S161和S162；其中，

S161：利用处理层接收数据读取指令；

S162：利用处理层将与数据读取指令相应的数据从输入环形缓冲区中发送至应用层，以供用户使用数据；

其中，输入环形缓冲区为数据处理表data_table中与输入设备的设备名对应的一个缓冲区。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种计算机跨平台输入子系统配置架构，其特征在于，包括设备层、核心层和处理层；

所述设备层，用于利用预先存储的包括所述输入设备的初始描述信息的初始输入设备描述文件，定义所述输入设备的中断处理函数，得到包括所述输入设备的描述信息的输入设备描述文件，并将所述输入设备描述文件发送至所述核心层；接收并转发所述输入设备输入的数据至所述核心层；

所述核心层，用于接收所述输入设备描述文件，并将所述输入设备描述文件中的描述信息与处理层中的Handler匹配并记录匹配结果；接收所述设备层转发的所述数据，依据所述匹配结果发送所述数据至处理层中相应的Handler中；

所述处理层，用于接收并存储所述核心层转发的所述数据至相应的Handler中；接收并利用用户输入的数据读取指令，将与所述数据读取指令相应的所述数据从相应的Handler中发送至应用层，以供用户使用所述数据。

2.根据权利要求1所述的计算机跨平台输入子系统配置架构，其特征在于，所述核心层，包括：

描述文件解析模块，用于解析所述输入设备描述文件，得到解析后的描述数据；

匹配模块，用于利用所述描述数据中的数据类型信息键值与所述处理层中的Handler匹配，并记录所述匹配结果。

3.根据权利要求2所述的计算机跨平台输入子系统配置架构，其特征在于，所述描述文件解析模块，具体用于解析包括所述输入设备的所述描述信息的JSON脚本，得到所述描述数据，将所述描述数据存储至device_info结构体中。

4.根据权利要求3所述的计算机跨平台输入子系统配置架构，其特征在于，所述匹配模块，具体用于利用所述device_info结构体中所述描述数据中的所述数据类型信息键值匹配至所述处理层中相应的Handler，并记录所述匹配结果至匹配表中。

5.根据权利要求1至4任一项所述的计算机跨平台输入子系统配置架构，其特征在于，所述处理层，包括：

数据接收模块，用于接收所述核心层转发的所述数据；

数据存储模块，用于利用所述数据中记载的所述输入设备的设备名，将所述数据存储至相应的Handler的输入环形缓冲区中；

指令接收模块，用于接收所述数据读取指令；

数据提取模块，用于将与所述数据读取指令相应的所述数据从所述输入环形缓冲区中发送至应用层，以供用户使用所述数据；

其中，所述输入环形缓冲区为数据处理表data_table中与所述输入设备的设备名对应的一个缓冲区。

6.根据权利要求1至4任一项所述的计算机跨平台输入子系统配置架构，其特征在于，所述描述信息包括输入硬件设备名、输入硬件设备描述、输入设备ID、当前设备能够产生的数据类型、支持的按键的键值、支持的绝对坐标类型、支持的相对坐标类型、相关的传感器输入值类型、输入设备产生中断的中断号码及中断处理函数的地址。

7.一种计算机跨平台输入子系统配置方法，其特征在于，包括：

利用设备层中预先存储的包括所述输入设备的初始描述信息的初始输入设备描述文件，定义所述输入设备的中断处理函数，得到包括所述输入设备的描述信息的输入设备描述文件；

利用核心层将所述输入设备描述文件中的描述信息与Handler匹配并记录匹配结果；利用所述设备层接收并转发所述输入设备输入的数据至所述核心层；

利用所述核心层依据所述匹配结果发送所述数据至处理层中相应的Handler中；

利用所述处理层接收并存储所述核心层转发的所述数据至相应的Handler中；

利用所述处理层接收并利用用户输入的数据读取指令，将与所述数据读取指令相应的所述数据从相应的Handler中发送至应用层，以供用户使用所述数据。

8.根据权利要求7所述的计算机跨平台输入子系统配置方法，其特征在于，所述利用核心层将所述输入设备描述文件中的描述信息与Handler匹配并记录匹配结果的过程，包括：

利用所述核心层解析所述输入设备描述文件，得到解析后的描述数据；

利用所述核心层将所述描述数据中的数据类型信息键值与所述处理层中的Handler匹配，并记录所述匹配结果。

9.根据权利要求8所述的计算机跨平台输入子系统配置方法，其特征在于，所述利用所述核心层解析所述输入设备描述文件，得到解析后的描述数据的过程，包括：

利用所述核心层解析包括所述输入设备的所述描述信息的JSON脚本，得到所述描述数据，将所述描述数据存储至device_info结构体中。

10.根据权利要求9所述的计算机跨平台输入子系统配置方法，其特征在于，所述利用所述核心层将所述描述数据中的数据类型信息键值与所述处理层中的Handler匹配，并记录所述匹配结果的过程，包括：

利用核心层将所述device_info结构体中所述描述数据中的所述数据类型信息键值匹配至所述处理层中相应的Handler，并记录所述匹配结果至匹配表中。