kde5与archlinux环境下配置libinput-gestures多手势操作

初衷

自己的笔记本是archlinux+kde plasma5的环境，看到同事的macbook pro支持很多手势操作（gestures），自己也希望在archlinux和kde的环境下配置方便的手势操作。

查询资料后发现touchegg和libinput-gestures都可以满足需求，但是在实际配置过程中，touchegg存在很多问题一直都没能解决，而libinput-gestures基本没有太大的问题。所以本文主要介绍如何配置libinput-gestures。

预备知识

1. 计算机窗口管理器
2. kde是X.Org桌面环境，aur上维护了一个基于X.Org Server的驱动xf86-input-libinput-git，很方便。它们间的关系如下：

X11 client在我这里就是kde plasma5。

1. 驱动程序libinput，linux生态提供了很多驱动，本文使用的驱动是libinput，它负责分析内核从输入设备得到的数据，发送给桌面环境，桌面环境根据不同的数据进行反馈。

术语解释

• touchpad：通常意义上的触摸板。
• clickpad：指底部没有按钮的touchpad，参考clickpad。clickpad中通过不同手指数量的点击行为来模拟鼠标左键、中键、右键点击。这些都可以配置或者关闭。
• click：点击，本文语境中之物理按钮的“按压”和“释放”。
• Clickpad software button behavior：clickpad上软按钮的行为，详情见Clickpad software button behavior。

libinput

安装

1. install basic libinput and xf86-input-libinput

sudo gpasswd -a $USER input
sudo pacman -S libinput xf86-input-libinput

配置

libinput有两种配置方式：

• 使用配置文件的永久配置方式
• 使用xinput命令行工具，针对运行时(runtime)进行实时配置，主要用来调试。

配置文件

libinput安装后默认的配置文件在/usr/share/X11/xorg.conf.d目录下，如何你安装多个驱动，会存在多个文件：

➜  xorg.conf.d ll
total 12K
-rw-r--r-- 1 root root 1.4K Aug 14 05:40 10-quirks.conf
-rw-r--r-- 1 root root  964 May  5 20:24 40-libinput.conf
-rw-r--r-- 1 root root 1.8K Nov 18  2016 70-synaptics.conf

笔者这里安装了3个驱动，所以有3个配置文件，默认情况下，kde会根据文件前缀数字的大小决定优先使用哪个配置文件，数字越大，优先级越高。

我们需要把默认配置文件复制到/etc/X11/xorg.conf.d/目录下：

sudo cp /usr/share/X11/xorg.conf.d/40-libinput.conf /etc/X11/xorg.conf.d/40-libinput.conf

下面是文件中touchpad部分的配置：

Section "InputClass"
        Identifier "touchpad"
        MatchIsTouchpad "on"
        MatchDevicePath "/dev/input/event*"
        Driver "libinput"
        Option "Tapping" "on"
        Option "ButtonMapping" "1 3 0 4 5 6 7"
        Option "TappingButtonMap" "lmr"
        Option "DisableWhileTyping" "on"
        Option "TappingDrag" "on"
EndSection

详细参数和解释见libinput man page: based on X.Org input dirver，解释下几个重要的配置参数：

• Option "Tapping" "on"：手指点击touchpad发送鼠标点击事件
• Option "TappingButtonMap" "lmr"：1个手指点击对应鼠标左键，2个手指点击对应鼠标中键，3个鼠标点击对应鼠标右键。
• Option "ButtonMapping" "1 3 0 4 5 6 7"，按钮映射，详情见libinput#Button_Mapping，这里笔者关闭了3指对应的左键。
• Option "DisableWhileTyping" "on"：打字时不检测touchpad事件，防止用户不小心触碰touchpad引起不必要的影响。
• Option "TappingDrag" "on"：开启点击拖拽。

调试

1. 确定touchpad设备

➜  ~ xinput list
⎡ Virtual core pointer                          id=2    [master pointer  (3)]
⎜   ↳ Virtual core XTEST pointer                id=4    [slave  pointer  (2)]
⎜   ↳ SynPS/2 Synaptics TouchPad                id=13   [slave  pointer  (2)]
⎜   ↳ TPPS/2 IBM TrackPoint                     id=16   [slave  pointer  (2)]
......

1. 查看touchpad的详细配置

➜  ~ xinput list-props "SynPS/2 Synaptics TouchPad"
Device 'SynPS/2 Synaptics TouchPad':
        Device Enabled (142):   1
        Coordinate Transformation Matrix (144): 1.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 1.000000, 0.000000, 0.000000, 0.000000, 1.000000
        libinput Tapping Enabled (295): 1
        libinput Tapping Enabled Default (296): 0
        libinput Tapping Drag Enabled (297):    1
        libinput Tapping Drag Enabled Default (298):    1
        libinput Tapping Drag Lock Enabled (299):       0
        libinput Tapping Drag Lock Enabled Default (300):       0
        libinput Tapping Button Mapping Enabled (301):  0, 1
        libinput Tapping Button Mapping Default (302):  1, 0
        libinput Accel Speed (277):     0.000000
        libinput Accel Speed Default (278):     0.000000
        libinput Natural Scrolling Enabled (282):       0
        libinput Natural Scrolling Enabled Default (283):       0
        libinput Send Events Modes Available (262):     1, 1
        libinput Send Events Mode Enabled (263):        0, 0
        libinput Send Events Mode Enabled Default (264):        0, 0
        libinput Left Handed Enabled (284):     0
        libinput Left Handed Enabled Default (285):     0
        libinput Scroll Methods Available (286):        1, 1, 0
        libinput Scroll Method Enabled (287):   1, 0, 0
        libinput Scroll Method Enabled Default (288):   1, 0, 0
        libinput Click Methods Available (303): 1, 1
        libinput Click Method Enabled (304):    1, 0
        libinput Click Method Enabled Default (305):    1, 0
        libinput Middle Emulation Enabled (291):        0
        libinput Middle Emulation Enabled Default (292):        0
        libinput Disable While Typing Enabled (306):    1
        libinput Disable While Typing Enabled Default (307):    1
        Device Node (265):      "/dev/input/event10"
        Device Product ID (266):        2, 7
        libinput Drag Lock Buttons (293):       <no items>
        libinput Horizontal Scroll Enabled (294):       1

这里面有一个值很重要Device Node (265): "/dev/input/event10"，后面使用libinput命令行时会用到这个路径。

1. 使用libinput debug-events 监控touchpad事件

➜  ~ libinput debug-events --device /dev/input/event10
-event10  DEVICE_ADDED     SynPS/2 Synaptics TouchPad        seat0 default group1  cap:pg  size 100x56mm tap(dl off) left scroll-nat scroll-2fg-edge click-buttonareas-clickfinger dwt-on
 event10  GESTURE_SWIPE_BEGIN  +2.82s   3
 event10  GESTURE_SWIPE_UPDATE  +2.82s  3  0.00/ 0.44 ( 0.00/ 3.63 unaccelerated)
 event10  GESTURE_SWIPE_UPDATE  +2.84s  3  0.00/ 3.43 ( 0.00/19.38 unaccelerated)
 event10  GESTURE_SWIPE_UPDATE  +2.87s  3  0.00/ 5.00 ( 0.00/19.38 unaccelerated)
 event10  GESTURE_SWIPE_UPDATE  +2.89s  3  0.00/ 3.33 ( 0.00/10.90 unaccelerated)
 event10  GESTURE_SWIPE_UPDATE  +2.92s  3  0.00/ 2.74 ( 0.00/ 8.48 unaccelerated)

1. 使用libinput debug-gui 监控touchpad事件

➜  ~ libinput debug-gui --device /dev/input/event10
info: event10 SynPS/2 Synaptics TouchPad     added

这时会出现一个GUI画面帮助检测。

libinput-gestures

配置好touchpad和手势后，下面利用libinput-gestures来解析touchpad的数据，然后执行相关的操作。这里主要用到xdotool，xdotool是模拟键盘/鼠标输入和窗口管理等的命令行工具。libinput-gestures依赖xdotool。

libinput-gestures安装后会有默认的配置，位置在/etc/libinput-gestures.conf，用户可以在~/libinput-gestures.conf $HOME/.config/libinput-gestures.conf配置自己的配置。笔者根据自己的需要修改了相关配置，如下：

# Switch to next desktop
gesture swipe right 4   xdotool key ctrl+F1
# Switch to prev desktop
gesture swipe left 4 xdotool key ctrl+F2

# Present windows (current desktop)
gesture swipe down 3 xdotool key ctrl+F9
# Present windows (all desktop)
gesture swipe down 4 xdotool key ctrl+F10

# Show desktop
gesture swipe up 3 xdotool key super+d
# Show desktops grid
gesture swipe up 4 xdotool key ctrl+F8

主要思想是针对不同的手势触发相关的快捷键，快捷键的配置则可以在系统偏好设置-->快捷键中设置。下图是笔者在plasma5中的切换桌面的快捷键配置：

Demo

1. 四指横向滑动切换桌面：

1. 四指上下滑动显示所有桌面和所有活动窗口：

TODOs

通过捏和(pinch in/pinch out)来放大/缩小网页（对标macbook）

$HOME/.config/libinput-gestures.conf中添加如下内容（方向可以自己定义）：

# back history of chromium/chrome
gesture swipe right 3   xdotool key alt+Left
gesture swipe left 3   xdotool key alt+Right

网页的前进/后退（对标macbook）

$HOME/.config/libinput-gestures.conf中添加如下内容

# pinch 
gesture pinch in 2 xdotool key ctrl+minus # 2指捏: 缩小
gesture pinch out 2 xdotool key ctrl+plus # 2指张: 放大

总结

本文从想法到配置好前前后后花了大约1个月时间，大部分时间用在了理解输入驱动、配置驱动以及配置调试toucgegg和libinput-gestures上了。

笔者在配置好自己的archlinux 手势后，机缘巧合用了一个星期的macbook pro，体会了苹果下面的手势操作。总体感觉苹果的手势操作更流畅，识别更准确。毕竟苹果是自己的生态系统，可以针对自己的macOS系统进行封装和调试。而在Linux生态中，因为存在多个Linux发行版和桌面环境，手势操作很难兼容所有发行版，这就要求用户要有较强的动手能力和理解能力。可以说两者都能实现丰富的手势操作，而且Linux的扩展性更强一些，但是需要更专业的知识和动手能力。

相关参考

• 原文链接
• GitHub: libinput-gestures
• arch wiki: libinput
• libinput official doc: related pages
• libinput man page
• libinput man page: based on X.Org input dirver
• Archlinux: 优化触摸板配置