部分联想键盘F1-F12的问题

可能是因为F1-F12对非程序员用处不大，部分键盘会在F1-F12的位置定义一些功能键，如调节音量、屏幕亮度等，日常需要同时按下Fn和相应的键才能触发F1-F12的功能。笔记本内置键盘和绝大多数的外接键盘都在硬件层面实现了FnLk的功能，即通过同时按下Esc+Fn的方式切换这些键的默认行为，就像大小写锁定一样。但是联想的许多键盘的这种切换是通过Windows驱动来实现的，这就意味着macOS和Linux无法方便地进行这个切换。对于程序员而言，功能键可有可无，但是F1-F12显然是必要的，也就是要把这些键的默认行为切换到F1-F12。

解决方法

所幸，GitHub仓库 https://github.com/lentinj/tp-compact-keyboard 已经提供了解决某些型号键盘的工具，基本原理是抓包分析驱动向键盘发出的指令，然后通过终端命令发出同样的指令，或者编写相应的udev规则。目前确认可行的键盘有：

USB键盘：
- Thinkpad Compact USB keyboard with Trackpoint (KU-1255)
- Lenovo Low Profile USB Keyboard (LXH-JME2209U)
蓝牙键盘

我实际测试的就是上面的LXH-JME2209U。首先拉取仓库，在tp-compact-usb-keyboard下，执行make，就得到了可执行文件tp-compact-usb-keyboard。由于修改键盘的默认行为始终需要root权限，这里我推荐将可执行文件移动到/usr/local/bin下，这样就可以直接在终端中执行了。在有多个键盘时（比如对笔记本使用外接键盘），可以在/dev下查看并进行尝试，确认键盘的设备名：

# 编译并移动到/usr/local/bin
make
sudo mv tp-compact-usb-keyboard /usr/local/bin

# 查看键盘设备名，以下是我的输出，其中hidraw2是目标键盘
ls /dev | grep hidraw
hidraw0
hidraw1
hidraw2
hidraw3

# 执行命令，确认是否生效（第一次需要依次尝试确认是哪个名称）
sudo tp-compact-usb-keyboard /dev/hidraw2

然后，我们就可以编写相应的udev规则，使得键盘在插入时自动执行这个命令。在/etc/udev/rules.d下新建一个文件，如99-custom-keyboard.rules，写入以下内容（需要替换其中的/path/to，如我上述的/usr/local/bin）：

SUBSYSTEM=="hidraw", ATTRS{idVendor}=="17ef", ATTRS{idProduct}=="6018", RUN+="/path/to/tp-compact-usb-keyboard %E{DEVNAME}"

对于我的键盘，不需要修改前面的参数。具体的参数可以通过lsusb查看，如下所示：

udevadm info -a -p $(udevadm info -q path -n /dev/hidraw2) | grep -E "SUBSYSTEM|idVendor|idProduct"

    SUBSYSTEM=="hidraw"
    SUBSYSTEMS=="hid"
    SUBSYSTEMS=="usb"
    SUBSYSTEMS=="usb"
    ATTRS{idProduct}=="6018"
    ATTRS{idVendor}=="17ef"
    SUBSYSTEMS=="usb"
    ATTRS{idProduct}=="0002"
    ATTRS{idVendor}=="1d6b"
    SUBSYSTEMS=="pci"
    SUBSYSTEMS=="pci"
    SUBSYSTEMS==""

跟在hidraw子系统后的确实是6018和17ef的参数值，说明我们的udev规则是正确的。然后，我们刷新udev规则，就可以在插入键盘时自动执行命令了：

sudo udevadm control --reload-rules
sudo udevadm trigger

这样的结果是，键盘每次插入后都会自动切换成使用F1-F12的模式，而不是功能键。实现两者切换的逻辑更加复杂，但我暂时没有需求，就不再深入研究了。