借evdev之力 Linux全域性熱鍵魔改造

霓虹語標題我都想好了。evdevの力を貸して、linuxでホットキーの魔改造

linux使用者就像minecraft玩家，雖然大家玩的都是minecraft，但是，臥槽，我們一定是在玩不同的遊戲（見到建築師的mc作品時來自小白的驚嘆）。要讓自己的linux別人不會用，別人的linux自己不會用，最重要的當然是要把快捷鍵改得驚天地泣鬼神。

作為乙個vim癮君子，我的需求就是手盡量不要離開主鍵盤區。對，方向鍵我都不想按。於是我想通過一些組合鍵去實現上下左右。有人認為capslock按起來方便，我自己比較喜歡按alt，因為就在空格鍵旁邊，觸手可及。總的來說，我希望alt+[h|j|k|l]分別變成左下上右，alt+0變成home,alt+4變成end。

我自己試用過很多修改鍵位或者新增熱鍵的工具，包括著名的autokey。很可惜，它們大都不好用。比如說，我採取這樣的操作序列alt down, k down, k up, alt up，這些軟體大多會採取在檢測到k down的時候，同時發出alt up, ↑ down，以便撤銷掉先前乙個alt down的作用，然後發出↑鍵按下的事件。這裡有乙個問題，就是很多gui在alt down, alt up之後，會喚出選單，從而失焦於輸入框。

另外一方面就是，真的不是**都能用。至少，你不可能拿它去玩賽車遊戲。你也不能在tty中繼續使用這些熱鍵。此外還有許許多多的地方不能使用。熱鍵是一種會上癮的東西，在它失效的時候，你就會有戒斷症候群。想摔鍵盤。

我試過從gnome和x11入手，貌似沒有什麼好用的方案。xgrabkeyboard一定程度上可以做到接管的效果，但是要指定視窗，似乎還會讓視窗失焦。總而言之稍微有點太繞。不過linux最好的一點，就是它很裸露。如果從高於驅動低於x11的層入手，興許會有比較好的效果。

evdev核心中通用的輸入裝置驅動，它為裝置提供了/dev/input下字元裝置介面。它非常底層，核心在進行中斷處理後，第一時間就將輸入資料交由它處理。但是它一點都不反直覺，甚至還提供了很好用的工具libevdev，可以直接用python處理訊息。不少人改遊戲手柄都是通過evdev進行的。

uinput是乙個特殊的虛擬裝置，它允許你直接在使用者態向核心插入輸入事件 —— 一般而言就是直接向/dev/uinput寫資料，不過當然，要服從libevdev提供的介面/資料結構。這些事件之後會在另乙個evdev字元裝置裡，假裝是物理裝置的輸入，被x的libinput取出來或者由tty轉為stdin。

這種實驗性的東西就不用c寫了。evdev提供了十分好用的python bindings，我們可以直接在python裡寫我們的快捷鍵配置。我們先用pip install evdev安裝它，然後在用它提供的示例指令碼來測試一下evdev輸入的究竟是什麼東西：sudo python -m evdev.evtest /dev/input/by-path/platform-i8042-serio-0-event-kbd（這裡我鍵盤的路徑是i8042鍵盤控制器上的，你需要根據你電腦上的配置來調整）

time 1504189579.19    type 4 (ev_msc), code 4    (msc_scan), value 21
time 1504189579.19 type 1 (ev_key), code 21 (key_y), value 1
time 1504189579.19 --------- syn_report --------
time 1504189579.28 type 4 (ev_msc), code 4 (msc_scan), value 21
time 1504189579.28 type 1 (ev_key), code 21 (key_y), value 0
time 1504189579.28 --------- syn_report --------
time 1504189579.29 type 4 (ev_msc), code 4 (msc_scan), value 18
time 1504189579.29 type 1 (ev_key), code 18 (key_e), value 1
time 1504189579.29 --------- syn_report --------
time 1504189579.4 type 4 (ev_msc), code 4 (msc_scan), value 18
time 1504189579.4 type 1 (ev_key), code 18 (key_e), value 0
time 1504189579.4 --------- syn_report --------
time 1504189579.48 type 4 (ev_msc), code 4 (msc_scan), value 31
time 1504189579.48 type 1 (ev_key), code 31 (key_s), value 1
time 1504189579.48 --------- syn_report --------
time 1504189579.64 type 4 (ev_msc), code 4 (msc_scan), value 31
time 1504189579.64 type 1 (ev_key), code 31 (key_s), value 0
time 1504189579.64 --------- syn_report --------

這裡我按了yes三個鍵，可以看到，每乙個動作（按下或釋放，表現在ev_key的value的1或0上），都會產生三個事件，分別是ev_msc，ev_key和ev_syn。根據再談linux-input子系統/的說法，事實上是有四個訊息的發出，但是第乙個通常不被支援（隱身了），第二個msc_scan通常會被應用程式忽略，第三個ev_key才是真正會被接收的，第四個是同步，可以看到就是用來產生萌萌的分界線的（笑）

有了這一層認識我們就知道，三個事件合起來，才是一次真正的輸入。

就我的需求而言，我腦子裡第乙個浮現的抽象機制就是狀態機，不知為何。乙個比較合適的設計是兩層的自動機，第一層用來為這三個一組的事件分組，分好組之後成為第二層狀態機的輸入，乙個二元組(key-scan-code, up/down/hold)。第二層狀態機我花了好些時間去構思，結果大概是這樣的：

state

input pattern

transition

action

normal

(left alt, down)

alt-

normal

else

normal

inject

alt(j/k/h/l/0/4, *)

alt(left alt, up)

normal

inject_alt_down, inject_alt_up

altelse

inject

inject_alt_down, inject

inject

(j/k/h/l/0/4, *)

inject

(left alt, up)

normal

inject_alt_up

inject

else

inject

(j/k/h/l/0/4, *)

(left alt, up)

normal

-else

inject

inject_alt_down, inject

是不是頭都暈了。把它畫出來或許會比較清楚，不過我也沒這個閒心拿繪圖軟體再畫一遍了。有四個狀態，分別是：

關於evdev本身的使用上，evdev的文件已經說得非常詳盡。在這個指令碼裡，僅僅用到了少量的功能，比如從/dev/input裡讀事件，我是block read，但是你也可以用select或者epoll去非同步完成這些操作。：

# 留意！需要root許可權！
dev = evdev.inputdevice('/dev/input/by-path/platform-i8042-serio-0-event-kbd')
for event in dev.read_loop():
kev = evdev.categorize(event)
ks.input(kev) # 第一層狀態機
process(ks) # 第二層狀態機，以第一層狀態的結果為輸入

inject這樣的操作就是往uinput裡面一次過寫三個事件（含同步）：

ui = evdev.uinput()
def __inject(keycode, keystate):
global ui
ui.write(ecodes.ev_msc, ecodes.msc_scan, keycode)
ui.write(ecodes.ev_key, keycode, keystate)
ui.syn()

當然，最重要的一點是怎樣做到獨佔讀，也就是託管整個裝置的事件處理不讓它側漏呢？我們為它設定grab。grab了之後，整個系統只有當前程序讀得到鍵盤的輸入。如果這個裝置已經被別人grab了，這個操作就會失敗。

dev.grab()
dev.ungrab()

整份**已經上傳到歡迎斧正。

借evdev之力 Linux全域性熱鍵魔改造

借Windows說明Linux分割槽和掛載點

linux全域性頁目錄項

linux 堆棧全域性變數存放

借evdev之力 Linux全域性熱鍵魔改造

借Windows說明Linux分割槽和掛載點

linux全域性頁目錄項

linux 堆 棧 全域性變數存放

相關推薦

linux 堆棧全域性變數存放