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    Android 4.0 事件輸入(Event Input)系統http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/7091061

     1. TouchScreen功能在Android4.0下不工作

           原來在Android2.3.5下能正常工作的TouchScreen功能,移植到Android 4.0就不能正常工作了。憑直覺,Android4.0肯定有鬼。真是不看不知道,一看嚇一跳。在Android 4.0中,Event Input地位提高了,你看看,在Adroid2.3.5中,它在frameworks/base/libs/ui之下,在Android4.0中,它在frameworks/base/services/input之下,看到沒有,它有了自己的地位,就像在Kernel中一樣,有自己門戶了。

          再看看代碼,變化也太大了,當然TouchScreen不能工作,首先自然會看接口部分代碼。首先看它是如何打開設備的,查看函數EventHub::openDeviceLocked,看看其代碼,大部分還是很熟悉的,但仔細一看多了一個下面的東東:

    ioctl(fd, EVIOCGPROP(sizeof(device->propBitmask)), device->propBitmask);

          由于升級到Android4.0時,Kernel還是2.6.35,并沒有進行升級。既然需要EVIOCGPROP,就就看看evdev.c中的ioctl函數是否支持此功能。一看不支持,再看看Kernel3.0.8<這個Kernel版本與Android4.0是一伙的>,我的乖乖,它已經支持了此功能,詳見evdev.c中函數evdev_do_ioctl,這個寫得2.6.35中的友好多了,分別處理:固定長度命令、單個可變長度命令和多個可變長度命令。

          對于為什么我的TouchScreen在Android4.0不工作,答案顯而易見,我用的Kernel版本不對,當然移植到Android4.0對應的Kernel(Kernel3.0.8)時,TouchScreen驅動本身也需要修改,因為input_dev變化也比較大,比如增加了propbit字段,以供處理上面的ioctl時使用。

     

    2. Android 4.0如何管理各種驅動設備

           正是由于遇到上面的問題,才促使自己對Event Input進行深入了解。因為蜻蜓點水不是小弟的性格。

           這個年代干啥都有什么經理,小弟之類的。比如去飯店吃飯,吃到小強了,總是會大吼一聲,經理,過來看看,然后談打折或賠償的問題。可見經理是不可缺少的,要不然我們找誰來維權啊!

           前面談到的EventHub,這個一看就是一個做實事的,肯定不是領導,哪它的領導是誰呢? 哪我們就從以下幾方面來分析此問題:

           1)每個功能模塊是怎么產生的?

           2)讀取設備輸入流程?

           3)事件分發流程?

    3. 各個功能模塊是怎么產生的?

          先介紹一下每個模塊的工作職責:EventHub, InputReader, InputManager...

    3.1 模塊功能

    3.1.1 EventHub

            它是系統中所有事件的中央處理站。它管理所有系統中可以識別的輸入設備的輸入事件,此外,當設備增加或刪除時,EventHub將產生相應的輸入事件給系統。

            EventHub通過getEvents函數,給系統提供一個輸入事件流。它也支持查詢輸入設備當前的狀態(如哪些鍵當前被按下)。而且EventHub還跟蹤每個輸入調入的能力,比如輸入設備的類別,輸入設備支持哪些按鍵。 

    3.1.2 InputReader

          InputReader從EventHub中讀取原始事件數據(RawEvent),并由各個InputMapper處理之后輸入對應的input listener.

          InputReader擁有一個InputMapper集合。它做的大部分工作在InputReader線程中完成,但是InputReader可以接受任意線程的查詢。為了可管理性,InputReader使用一個簡單的Mutex來保護它的狀態。

         InputReader擁有一個EventHub對象,但這個對象不是它創建的,而是在創建InputReader時作為參數傳入的。

    3.1.3 InputDispatcher

         InputDispatcher負責把事件分發給輸入目標,其中的一些功能(如識別輸入目標)由獨立的policy對象控制。

     

    3.1.4 InputManager

         InputManager是系統事件處理的核心,它雖然不做具體的事,但管理工作還是要做的,比如接受我們客戶的投訴和索賠要求,或者老板的出所筒。

         InputManager使用兩個線程:

         1)InputReaderThread叫做"InputReader"線程,它負責讀取并預處理RawEvent,applies policy并且把消息送入DispatcherThead管理的隊列中。

         2)InputDispatcherThread叫做"InputDispatcher"線程,它在隊列上等待新的輸入事件,并且異步地把這些事件分發給應用程序。

         InputReaderThread類與InputDispatcherThread類不共享內部狀態,所有的通信都是單向的,從InputReaderThread到InputDispatcherThread。兩個類可以通過InputDispatchPolicy進行交互。

         InputManager類從不與Java交互,而InputDispatchPolicy負責執行所有與系統的外部交互,包括調用DVM業務。

    3.2 創建流程

    1)在android_server_InputManager_nativeInit中創建NativeInputManager對象,并保存到gNativeInputManager中;

    2)在創建NativeInputManager對象時,它會創建EventHub對象<且創建是其成員mNeedToScanDevices的值為true>,然后把剛創建的EventHub對象作為參數創建InputManager對象;

    3)在創建InputManager對象時,創建InputReader對象,然后把它作為參數創建InputReaderThread;創建InputDispatcher對象,然后把它作為參數創建InputDispatcherThread對象;(注:以上兩個線程對象都有自己的threadLoop函數,它將在Thread::_threadLoop中被調用,這個Thread::_threadLoop是線程入口函數,線程在Thread::run中被真正地創建

    4.1)創建InputReader對象

    4.1.1)把EventHub、readerPolicy<實質為NativeInputManager對象>和創建的InputDispatcher對象作為參數創建InputReader對象:mReader = new InputReader(eventHub, readerPolicy, mDispatcher);

    4.1.2)在創建InputReader時, 保存EventHub對象到mEventHub中,并創建QueuedInputListener對象并保存在mQueuedListener中

    4.2)創建InputDispatcher對象

    4.2.1)把傳入的參數dispatcherPolicy<實質為NativeInputManager對象>作為參數創建InputDispatcher對象:mDispatcher = new InputDispatcher(dispatcherPolicy);

    4.2.1)在創建InputDispatcher時,創建了一個looper對象:mLooper = new Looper(false);

    3.3 啟動流程

    1)在android_server_InputManager_nativeStart中調用InputManager::start,代碼如下:

    result = gNativeInputManager->getInputManager()->start();

    2)在InputManager::start中,調用mDispatcherThread->run和mReaderThread->run,代碼如下:

    result = mDispatcherThread->run("InputDispatcher", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
    result = mReaderThread->run("InputReader", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);

    3)在上面的Thread::run中,調用createThreadEtc函數,并以Thread::_threadLoop作為入口函數,以上面的mDispatcherThread或mReaderThread作為userdata創建線程

    4)至此InputReader線程和InputDispatcher線程都已經工作,詳細信息見Thread::_threadLoop,在此函數中它將調用mDispatcherThread或mReaderThread的threadLoop函數來做真正的事

    5.1)mReaderThread->threadLoop

    bool InputReaderThread::threadLoop() {
        mReader->loopOnce();
        return true;
    }

    5.2)mDispatcherThread->threadLoop

    bool InputDispatcherThread::threadLoop() {
        mDispatcher->dispatchOnce();
        return true;

     

    3.4 EventInput對象關系圖 

     

    4. 設備操作流程

    從EventHub::getEvents讀取的事件數據結構如下:

    1. struct RawEvent {  
    2.     nsecs_t when;        //事件發生的時間  
    3.     int32_t deviceId;    //產生此事件的設備,比如發送FINISHED_DEVICE_SCAN,不需要填此項  
    4.     int32_t type;        //事件類型(如:DEVICE_ADDED,DEVICE_REMOVED,FINISHED_DEVICE_SCAN)  
    5.     int32_t scanCode;  
    6.     int32_t keyCode;  
    7.     int32_t value;  
    8.     uint32_t flags;  
    9. };  

    讀取事件時的調用流程為:

    Thread::_threadLoop->

         InputReaderThread::threadLoop->

              InputReader::loopOnce->

                   EventHub::getEvents->

    4.1 打開設備

          在EventHub::getEvents中,當mNeedToScanDevices為true時<當創建EventHub對象時,它就為true>,它將從/dev/input目錄下查找所有設備,并進行打開,獲取其相關屬性,最后加入mDevices列表中。

    EventHub::scanDevicesLocked->

         EventHub::scanDirLocked("/dev/input")->

             EventHub::openDeviceLocked

    4.1.1 打開事件輸入設備

         打開事件輸入設備,在用戶態調用open,則在kernel態中調用evdev_open函數,evdev_open處理流程如下:

         1)首先從參數inode中獲取在evdev_table中的索引,從而獲取對應的evdev對象

         2)創建evdev_client對象,創建此對象時同時為其buffer成員分配對應的內存

         3)把新創建evdev_client對象添加到client_list鏈表中

         4)把client保存在file的private_data中

         5)調用evdev_open_device->input_open_device->input_dev.open函數打開設備。

     

    4.2 讀取輸入事件

          要說EventHub::getEvents如何獲取輸入事件,不得不先說說它的幾個相關的成員變量:

         1)mPendingEventCount:調用epoll_wait時的返回值,當然如果沒有事件,則其值為0;

         2)mPendingEventIndex:當前需要處理的事件索引

         3)mEpollFd:epoll實例,在EventHub::EventHub中初始化此例,所有輸入事件通過epoll_wait來獲取,每一個事件的數據結構為:struct epoll_event,為了搞明白如何讀取輸入事件的原理,不得不對epoll相關的東東搞個清清楚楚,明明白白,見epoll kernel實現原理注:epoll_event只表明某個設備上有事件,并不包含事件內容,具體事件內容需要通過read來讀取

       struct epoll_event定義如下:

    1. typedef union epoll_data   
    2. {  
    3.     void *ptr;  
    4.     int fd;  
    5.     unsigned int u32;  
    6.     unsigned long long u64;  
    7. } epoll_data_t;  
    8.   
    9. struct epoll_event   
    10. {  
    11.     unsigned int events;  
    12.     epoll_data_t data;  
    13. };  

         每個設備被創建(在函數EventHub::openDeviceLocked中)時,都會向epoll注冊,代碼如下:

    1. // Register with epoll.  
    2. struct epoll_event eventItem;  
    3. memset(&eventItem, 0, sizeof(eventItem));  
    4. eventItem.events = EPOLLIN;  
    5. eventItem.data.u32 = deviceId;  
    6. if (epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &eventItem)) {  
    7.     LOGE("Could not add device fd to epoll instance.  errno=%d", errno);  
    8.     delete device;  
    9.     return -1;  
    10. }  

    4.2.1 查看設備上是否有事件


            在調用epoll_wait(mEpollFd, mPendingEventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis)之后,讀到的epoll_event事件保存在mPendingEventItems,總共的事件數保存在mPendingEventCount,當然,在調用epoll_event之前,mPendingEventIndex被清0,直正的事件處理在下面的代碼中。

    1.         // Grab the next input event.  
    2.         bool deviceChanged = false;  
    3.         while (mPendingEventIndex < mPendingEventCount) {  
    4.             const struct epoll_event& eventItem = mPendingEventItems[mPendingEventIndex++];  
    5.             if (eventItem.data.u32 == EPOLL_ID_INOTIFY) {  
    6.                 if (eventItem.events & EPOLLIN) {  
    7.                     mPendingINotify = true;  
    8.                 } else {  
    9.                     LOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for INotify.", eventItem.events);  
    10.                 }  
    11.                 continue;  
    12.             }  
    13.   
    14.             if (eventItem.data.u32 == EPOLL_ID_WAKE) {  
    15.                 if (eventItem.events & EPOLLIN) {  
    16.                     LOGV("awoken after wake()");  
    17.                     awoken = true;  
    18.                     char buffer[16];  
    19.                     ssize_t nRead;  
    20.                     do {  
    21.                         nRead = read(mWakeReadPipeFd, buffer, sizeof(buffer));  
    22.                     } while ((nRead == -1 && errno == EINTR) || nRead == sizeof(buffer));  
    23.                 } else {  
    24.                     LOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for wake read pipe.",  
    25.                             eventItem.events);  
    26.                 }  
    27.                 continue;  
    28.             }  
    29.   
    30.             ssize_t deviceIndex = mDevices.indexOfKey(eventItem.data.u32);  
    31.             if (deviceIndex < 0) {  
    32.                 LOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for unknown device id %d.",  
    33.                         eventItem.events, eventItem.data.u32);  
    34.                 continue;  
    35.             }  
    36.   
    37.             Device* device = mDevices.valueAt(deviceIndex);  
    38.             if (eventItem.events & EPOLLIN) {  
    39.                 int32_t readSize = read(device->fd, readBuffer,  
    40.                         sizeof(struct input_event) * capacity);  
    41.                 if (readSize == 0 || (readSize < 0 && errno == ENODEV)) {  
    42.                     // Device was removed before INotify noticed.  
    43.                     LOGW("could not get event, removed? (fd: %d size: %d bufferSize: %d capacity: %d errno: %d)\n",  
    44.                          device->fd, readSize, bufferSize, capacity, errno);  
    45.                     deviceChanged = true;  
    46.                     closeDeviceLocked(device);  
    47.                 } else if (readSize < 0) {  
    48.                     if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) {  
    49.                         LOGW("could not get event (errno=%d)", errno);  
    50.                     }  
    51.                 } else if ((readSize % sizeof(struct input_event)) != 0) {  
    52.                     LOGE("could not get event (wrong size: %d)", readSize);  
    53.                 } else {  
    54.                     int32_t deviceId = device->id == mBuiltInKeyboardId ? 0 : device->id;  
    55.   
    56.                     size_t count = size_t(readSize) / sizeof(struct input_event);  
    57.                     for (size_t i = 0; i < count; i++) {  
    58.                         const struct input_event& iev = readBuffer[i];  
    59.                         LOGV("%s got: t0=%d, t1=%d, type=%d, code=%d, value=%d",  
    60.                                 device->path.string(),  
    61.                                 (int) iev.time.tv_sec, (int) iev.time.tv_usec,  
    62.                                 iev.type, iev.code, iev.value);  
    63.   
    64. #ifdef HAVE_POSIX_CLOCKS  
    65.                         // Use the time specified in the event instead of the current time  
    66.                         // so that downstream code can get more accurate estimates of  
    67.                         // event dispatch latency from the time the event is enqueued onto  
    68.                         // the evdev client buffer.  
    69.                         //  
    70.                         // The event's timestamp fortuitously uses the same monotonic clock  
    71.                         // time base as the rest of Android.  The kernel event device driver  
    72.                         // (drivers/input/evdev.c) obtains timestamps using ktime_get_ts().  
    73.                         // The systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC) function we use everywhere  
    74.                         // calls clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC) which is implemented as a  
    75.                         // system call that also queries ktime_get_ts().  
    76.                         event->when = nsecs_t(iev.time.tv_sec) * 1000000000LL  
    77.                                 + nsecs_t(iev.time.tv_usec) * 1000LL;  
    78.                         LOGV("event time %lld, now %lld", event->when, now);  
    79. #else  
    80.                         event->when = now;  
    81. #endif  
    82.                         event->deviceId = deviceId;  
    83.                         event->type = iev.type;  
    84.                         event->scanCode = iev.code;  
    85.                         event->value = iev.value;  
    86.                         event->keyCode = AKEYCODE_UNKNOWN;  
    87.                         event->flags = 0;  
    88.                         if (iev.type == EV_KEY && device->keyMap.haveKeyLayout()) {  
    89.                             status_t err = device->keyMap.keyLayoutMap->mapKey(iev.code,  
    90.                                         &event->keyCode, &event->flags);  
    91.                             LOGV("iev.code=%d keyCode=%d flags=0x%08x err=%d\n",  
    92.                                     iev.code, event->keyCode, event->flags, err);  
    93.                         }  
    94.                         event += 1;  
    95.                     }  
    96.                     capacity -= count;  
    97.                     if (capacity == 0) {  
    98.                         // The result buffer is full.  Reset the pending event index  
    99.                         // so we will try to read the device again on the next iteration.  
    100.                         mPendingEventIndex -= 1;  
    101.                         break;  
    102.                     }  
    103.                 }  
    104.             } else {  
    105.                 LOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for device %s.",  
    106.                         eventItem.events, device->identifier.name.string());  
    107.             }  
    108.         }  

     

    4.2.2 讀取設備上真正的事件

    epoll_wait只是告訴我們Device已經有事件了,讓我們去讀,真正讀取設備輸入事件的代碼如上,其流程如下:
    1)根據eventItem.data.u32獲取設備索引,從而獲取對應的Device

    2)從device->fd中讀取input_event事件。read(device->fd, readBuffer, sizeof(struct input_event) * capacity);這些input_event是由各個注冊的input_device報告給input子系統的。具體讀入流程參見Input Core和evdev基本知識 - Kernel3.0.8

    至此,事件已經讀取到用戶態,哪我們就看看EventHub怎么處理這些事件了。 

    4.3 處理輸入事件

          在4.2中,首先通過epoll_wait查看哪些設備有事件,然后通過read從有事件的設備中讀取事件,現在事件已經讀取到用戶態,且數據結構為input_event,保存在EventHub::getEvents的readBuffer中。下面就看看這些事件下一步的東家是誰?

          1)首先把input_event的信息填入RawEvent中,其相關代碼如下:

    1. #ifdef HAVE_POSIX_CLOCKS  
    2.                         // Use the time specified in the event instead of the current time  
    3.                         // so that downstream code can get more accurate estimates of  
    4.                         // event dispatch latency from the time the event is enqueued onto  
    5.                         // the evdev client buffer.  
    6.                         //  
    7.                         // The event's timestamp fortuitously uses the same monotonic clock  
    8.                         // time base as the rest of Android.  The kernel event device driver  
    9.                         // (drivers/input/evdev.c) obtains timestamps using ktime_get_ts().  
    10.                         // The systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC) function we use everywhere  
    11.                         // calls clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC) which is implemented as a  
    12.                         // system call that also queries ktime_get_ts().  
    13.                         event->when = nsecs_t(iev.time.tv_sec) * 1000000000LL  
    14.                                 + nsecs_t(iev.time.tv_usec) * 1000LL;  
    15.                         LOGV("event time %lld, now %lld", event->when, now);  
    16. #else  
    17.                         event->when = now;  
    18. #endif  
    19.                         event->deviceId = deviceId;  
    20.                         event->type = iev.type;  
    21.                         event->scanCode = iev.code;  
    22.                         event->value = iev.value;  
    23.                         event->keyCode = AKEYCODE_UNKNOWN;  
    24.                         event->flags = 0;  
    25.                         if (iev.type == EV_KEY && device->keyMap.haveKeyLayout()) {  
    26.                             status_t err = device->keyMap.keyLayoutMap->mapKey(iev.code,  
    27.                                         &event->keyCode, &event->flags);  
    28.                             LOGV("iev.code=%d keyCode=%d flags=0x%08x err=%d\n",  
    29.                                     iev.code, event->keyCode, event->flags, err);  
    30.                         }  


         2)如果是input_event的類型為EV_KEY,則需要調用device->keyMap.keyLayoutMap->mapKey函數把iput_event.code映射為RawEvent.keyCode。相關數據結構關系如下圖所示:

           至此,EventHub::getEvents讀取事件的任務已經完成,下面看看這些RawEvent的命運如何呢?

     4.3.1 InputReader::loopOnce如何處理RawEvent?

        為此,先溫習一下讀取事件時的調用流程為:

    Thread::_threadLoop->

         InputReaderThread::threadLoop->

              InputReader::loopOnce->

                   EventHub::getEvents->

         在InputReader::loopOnce中,當調用EventHub->getEvents獲取到RawEvent之后,調用InputReader::processEventsLocked來處理這些事件,然后調用mQueuedListener->flush()把這些隊列中的事件發送到Listener。

    4.3.1.1 InputReader::processEventsLocked

           在InputReader::processEventsLocked主要分兩步處理:

           1)處理來自于事件驅動設備的事件(processEventsForDeviceLocked)

           2)處理設備增加、刪除和修改事件

           按照程序執行流程,應該是先有設備,然后才會有設備事件,所以先分析設備增加。 其代碼如下:

     

    1. <span style="font-size:10px;">void InputReader::processEventsLocked(const RawEvent* rawEvents, size_t count)   
    2. {  
    3.     for (const RawEvent* rawEvent = rawEvents; count;) {  
    4.         int32_t type = rawEvent->type;  
    5.         size_t batchSize = 1;  
    6.           
    7.        //處理來自于事件驅動設備的事件  
    8.         if (type < EventHubInterface::FIRST_SYNTHETIC_EVENT) {  
    9.           
    10.             int32_t deviceId = rawEvent->deviceId;  
    11.             while (batchSize < count) {  
    12.                 if (rawEvent[batchSize].type >= EventHubInterface::FIRST_SYNTHETIC_EVENT  
    13.                         || rawEvent[batchSize].deviceId != deviceId) {  
    14.                     break;  
    15.                 }  
    16.                 batchSize += 1;  
    17.             }  
    18.           //處理來自于同一個事件驅動設備的1個或多個事件  
    19.             processEventsForDeviceLocked(deviceId, rawEvent, batchSize);  
    20.         }   
    21.         else   
    22.         {  
    23.             //處理增加或刪除事件驅動設備的事件,在EventHub::getEvents中產生,  
    24.             //不是由事件驅動設備產生的。  
    25.             switch (rawEvent->type) {  
    26.             case EventHubInterface::DEVICE_ADDED:  
    27.                 addDeviceLocked(rawEvent->when, rawEvent->deviceId);  
    28.                 break;  
    29.             case EventHubInterface::DEVICE_REMOVED:  
    30.                 removeDeviceLocked(rawEvent->when, rawEvent->deviceId);  
    31.                 break;  
    32.             case EventHubInterface::FINISHED_DEVICE_SCAN:  
    33.                 handleConfigurationChangedLocked(rawEvent->when);  
    34.                 break;  
    35.             default:  
    36.                 LOG_ASSERT(false); // can't happen  
    37.                 break;  
    38.             }  
    39.         }  
    40.         count -= batchSize;  
    41.         rawEvent += batchSize;  
    42.     }  
    43. }</span>  

     

    4.3.1.1.1 設備增加事件處理 addDeviceLocked

          它處理其中的EventHubInterface::DEVICE_ADDED, EventHubInterface:: DEVICE_REMOVED和EventHubInterface::FINISHED_DEVICE_SCAN事件,即與Device相關的事件,這些事件是在EventHub::getEvents中產生的,并不是Kernel態的事件輸入設備產生的。

         下面分析它如何處理EventHubInterface::DEVICE_ADDED事件。查看其它代碼,它是調用InputReader::addDeviceLocked(nsecs_t when, int32_t deviceId)來處理此事件。

          在InputReader::addDeviceLocked中的調用流程:

          1)先根據mContext, deviceId, name, classes創建一個InputDevice對象,它用于表示單個輸入設備的狀態。其中的classes為對應Device的classes成員,它用于表示設備類型,其定義如下:

    1. /*  
    2.  * Input device classes.  
    3.  */  
    4. enum {  
    5.     /* The input device is a keyboard or has buttons. */  
    6.     INPUT_DEVICE_CLASS_KEYBOARD      = 0x00000001,  
    7.   
    8.     /* The input device is an alpha-numeric keyboard (not just a dial pad). */  
    9.     INPUT_DEVICE_CLASS_ALPHAKEY      = 0x00000002,  
    10.   
    11.     /* The input device is a touchscreen or a touchpad (either single-touch or multi-touch). */  
    12.     INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH         = 0x00000004,  
    13.   
    14.     /* The input device is a cursor device such as a trackball or mouse. */  
    15.     INPUT_DEVICE_CLASS_CURSOR        = 0x00000008,  
    16.   
    17.     /* The input device is a multi-touch touchscreen. */  
    18.     INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH_MT      = 0x00000010,  
    19.   
    20.     /* The input device is a directional pad (implies keyboard, has DPAD keys). */  
    21.     INPUT_DEVICE_CLASS_DPAD          = 0x00000020,  
    22.   
    23.     /* The input device is a gamepad (implies keyboard, has BUTTON keys). */  
    24.     INPUT_DEVICE_CLASS_GAMEPAD       = 0x00000040,  
    25.   
    26.     /* The input device has switches. */  
    27.     INPUT_DEVICE_CLASS_SWITCH        = 0x00000080,  
    28.   
    29.     /* The input device is a joystick (implies gamepad, has joystick absolute axes). */  
    30.     INPUT_DEVICE_CLASS_JOYSTICK      = 0x00000100,  
    31.   
    32.     /* The input device is external (not built-in). */  
    33.     INPUT_DEVICE_CLASS_EXTERNAL      = 0x80000000,  
    34. }  

          創建InputDevice對象之后, 對于多點觸摸設備(class為INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH_MT),創建MultiTouchInputMapper對象并增加到InputDevice的mMappers向量列表中。

          對于單點觸摸設備(class為INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH),創建SingleTouchInputMapper對象并增加到InputDevice的mMappers向量列表中。相關代碼如下:

    1. InputDevice* InputReader::createDeviceLocked(int32_t deviceId,  
    2.         const String8& name, uint32_t classes) {  
    3.     InputDevice* device = new InputDevice(&mContext, deviceId, name, classes);  
    4.   
    5.     ....  
    6.   
    7.     if (keyboardSource != 0) {  
    8.         device->addMapper(new KeyboardInputMapper(device, keyboardSource, keyboardType));  
    9.     }  
    10.   
    11.     // Cursor-like devices.  
    12.     if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_CURSOR) {  
    13.         device->addMapper(new CursorInputMapper(device));  
    14.     }  
    15.   
    16.     // Touchscreens and touchpad devices.  
    17.     if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH_MT) {  
    18.         device->addMapper(new MultiTouchInputMapper(device));  
    19.     } else if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH) {  
    20.         device->addMapper(new SingleTouchInputMapper(device));  
    21.     }  
    22.   
    23.     // Joystick-like devices.  
    24.     if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_JOYSTICK) {  
    25.         device->addMapper(new JoystickInputMapper(device));  
    26.     }  
    27.   
    28.     return device;  
    29. }  


         總之,它調用createDeviceLocked創建一個InputDevice設備,并根據class類別創建對應的事件轉換器(InputMapper),然后把這些新那建的InputMapper增加到InputDevice::mMappers中。InputMapper關系如下圖所示:


            

       2)調用InputDevice::configure配置此InputDevice

       3)調用InputDevice::reset重置此InputDevice

       4)把新建的InputDevice增加到InputReader::mDevices中。

       InputReader::processEventsLocked設備增加、刪除處理總結:

         它負責處理Device 增加、刪除事件。增加事件的流程為:為一個新增的Device創建一個InputDevice,并增加到InputReader::mDevices中;根據新增加設備的class類別,創建對應的消息轉換器(InputMapper),然后此消息轉換器加入InputDevice::mMappers中。消息轉換器負責把讀取的RawEvent轉換成特定的事件,以供應用程序使用。

         EventHub與InputReader各自管理功能:

         1)EventHub管理一堆Device,每一個Device與Kernel中一個事件輸入設備對應

         2)InputReader管理一堆InputDevice,每一個InputDevice與EventHub中的Device對應

         3)InputDevice管理一些與之相關的InputMapper,每一個InputMapper與一個特定的應用事件相對應,如:SingleTouchInputMapper。

              

    4.3.1.1.2 事件驅動設備事件處理processEventsForDeviceLocked

       下面的分析處理以單點觸摸為例,對于單點觸摸Touch Down時,它將報告以下事件:

        代碼:

        input_report_abs(myInputDev, ABS_X, event->x);
        input_report_abs(myInputDev, ABS_Y, event->y);

        產生的事件:*type, code, value
                              EV_ABS,ABS_X,event->x
                              EV_ABS,ABS_Y,event->y     

        代碼: 

        input_report_key(myInputDev, BTN_TOUCH,  1);
        產生的事件:*type, code, value
                              EV_KEY, BTN_TOUCH, 1

         代碼:

          input_sync(myInputDev);
            它調用input_event(dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 0);
         產生的事件:*type, code, value
                               EV_SYN, SYN_REPORT, 0

          

         它負責處理來自于同一個設備且在mEventBuffer中連續的多個事件,其函數原型如下:

    1. void InputReader::processEventsForDeviceLocked(int32_t deviceId,  
    2.         const RawEvent* rawEvents, size_t count) {  
    3.     ssize_t deviceIndex = mDevices.indexOfKey(deviceId);  
    4.     if (deviceIndex < 0) {  
    5.         LOGW("Discarding event for unknown deviceId %d.", deviceId);  
    6.         return;  
    7.     }  
    8.   
    9.     InputDevice* device = mDevices.valueAt(deviceIndex);  
    10.     if (device->isIgnored()) {  
    11.         //LOGD("Discarding event for ignored deviceId %d.", deviceId);  
    12.         return;  
    13.     }  
    14.   
    15.     device->process(rawEvents, count);  
    16. }  

    它其實很簡單,根據輸入的deviceId找到對應的InputDevice,然后調用InputDevice::process以對設備輸入事件進行處理。InputDevice::process主要源碼如下:

     

    1. void InputDevice::process(const RawEvent* rawEvents, size_t count) {  
    2.     // Process all of the events in order for each mapper.  
    3.     // We cannot simply ask each mapper to process them in bulk because mappers may  
    4.     // have side-effects that must be interleaved.  For example, joystick movement events and  
    5.     // gamepad button presses are handled by different mappers but they should be dispatched  
    6.     // in the order received.  
    7.   
    8.     size_t numMappers = mMappers.size();  
    9.     for (const RawEvent* rawEvent = rawEvents; count--; rawEvent++)   
    10.     {  
    11.         for (size_t i = 0; i < numMappers; i++) {  
    12.             InputMapper* mapper = mMappers[i];  
    13.             mapper->process(rawEvent);  
    14.         }  
    15.     }  
    16. }  

           從上面的代碼中可以看出,在InputDevice::process中,對于傳入的每一個RawEvent,依次調用InputDevice中的每一個InputMapper來進行處理。前面提到過,InputDevice包含一組處理對應設備事件InputMapper,現在這些InputMapper開始干活了。
          下面以處理一個單點觸摸事件設備的事件為例,進行分析,其它的處理流程類似。對于mapper->process需要查看InputReader::createDeviceLocked中創建的具體的InputMapper的process函數。下面就看看SingleTouchInputMapper的process是如何處理的,其代碼如下:

    1. void SingleTouchInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) {  
    2.     TouchInputMapper::process(rawEvent);  
    3.   
    4.     mSingleTouchMotionAccumulator.process(rawEvent);  
    5. }  

    1)TouchInputMapper::process

           由此可見,它將首先調用TouchInputMaaper::process處理此事件,其處理代碼如下:

    1. void TouchInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) {  
    2.     mCursorButtonAccumulator.process(rawEvent);  
    3.     mCursorScrollAccumulator.process(rawEvent);  
    4.     mTouchButtonAccumulator.process(rawEvent);  
    5.   
    6.     if (rawEvent->type == EV_SYN && rawEvent->scanCode == SYN_REPORT) {  
    7.         sync(rawEvent->when);  
    8.     }  
    9. }  


    1.1) mCursorButtonAccumulator.process(rawEvent)

         記錄mouse或touch pad按鍵狀態,記錄rawEvent->type為EV_KEY,且rawEvent->scanCode為BTN_LEFT、BTN_RIGHT、BTN_MIDDLE、BTN_BACK、BTN_SIDE、BTN_FORWARD、BTN_EXTRA、BTN_TASK的事件。

    1.2) mCursorScrollAccumulator.process(rawEvent)

         記錄cursor scrolling motions,記錄rawEvent->type為EV_REL,且rawEvent->scanCode為REL_WHEEL、REL_HWHEEL的事件。

    1.3) mTouchButtonAccumulator.process(rawEvent)

         記錄touch, stylus and tool buttons狀態,記錄rawEvent->type為EV_KEY,且rawEvent->scanCode為BTN_TOUCH、BTN_STYLUS、BTN_STYLUS2、BTN_TOOL_FINGER、BTN_TOOL_PEN、BTN_TOOL_RUBBER、BTN_TOOL_BRUSH、BTN_TOOL_PENCIL、BTN_TOOL_AIRBRUSH、BTN_TOOL_MOUSE、BTN_TOOL_LENS、BTN_TOOL_DOUBLETAP、BTN_TOOL_TRIPLETAP、BTN_TOOL_QUADTAP的事件。

         看到了吧,我們的BTN_TOUCH在這兒被處理了,且其value被保存在mBtnTouch成員變量中。

    1.4) sync(rawEvent->when)

          處理EV_SYN:SYN_REPORT,我們的EV_SYN就在這兒被處理了,當然它是Touch Down時,所發事件的最后一個事件。這兒才是處理的重點。

          TouchInputMapper::sync將調用SingleTouchInputMapper::syncTouch函數。

          a)SingleTouchInputMapper::syncTouch

          把mCurrentRawPointerData中的ABS_X和ABS_Y的值保存在TouchInputMapper::mCurrentRawPointerData->pointers中。

              單點觸摸的syncTouch一次處理一個RawEvent,在pointers中只有一個值;而多點觸摸的syncTouch一次處理多個RawEvent,在pointers中有多個值,最多16個。

          b)TouchInputMapper::cookPointerData

          根據TouchInputMapper::mCurrentRawPointerData->pointers中的數據,通過計算,最后生成TouchInputMapper::mCurrentCookedPointerData.pointerCoords,mCurrentCookedPointerData.pointerProperties和mCurrentCookedPointerData.idToIndex的數據。把Raw進行cook,之后生成了cooked數據。

          c)TouchInputMapper::dispatchHoverExit

     

          d)TouchInputMapper::dispatchTouches

          d.a)它調用dispatchMotion

          d.b)在dispatchMotion中,根據cooked數據創建NotifyMotionArg對象,它描述了一個移動事件

          d.c)調用TouchInputMapper::getListener()->notifyMotion(&args)

                  TouchInputMapper::getListener()調用mContext->getListener(),此mContext為InputReader::mContext,所以其getListener()返回的則為InputReader::mQueuedListener,則最后調用QueuedInputListener::notifyMotion

           補充1) InputReader::mContext在構造時用自己的指針初始化了mContext,從而mContext::mReader則為此InputReader實例。
           補充2) 在InputReader::createDeviceLocked中創建InputDevice時,把自己的mContext作為參數傳入,從而把它保存在InputDevice::mContext中;在創建InputMapper時,以InputDevice作為參數,且InputMapper把它保存在mDevice中,然后從把InputDevice中的mContext也保存在InputMapper的mContext中。

          d.d)把傳遞過來的NotifyMotionArg參數復制一份,然后加入QueuedInputListener::mArgsQueue例表中。

     

          e)TouchInputMapper::dispatchHoverEnterAndMove

              

             

     

    2)mSingleTouchMotionAccumulator.process 


         記錄ABS相關的值,記錄rawEvent->type為EV_ABS,且rawEvent->scanCode為ABS_X、ABS_Y、ABS_PRESSURE、ABS_TOOL_WIDTH、ABS_DISTANCE、ABS_TILT_X、ABS_TILT_Y的事件。我們發的ABS_X和ABS_Y在這兒被處理了。

     

         事件處理相關數據結構如下圖所示:     

     

     

    4.3.1.2 InputReader::mQueuedListener->flush()

          先溫習一下,至此的消息結構變化流程:

          

          processEventsLocked已經把來自于事件設備的事件煮熟之后放入到各種NotifyArgs(如NotifyMotionArgs)之中,然后把這些各種NotifyArgs加入InputReader::mQueuedListener::mArgsQueue鏈表中。本Flush函數就是要把mArgsQueue中的所有NotifyArgs進行處理。為描述方便,先看看其代碼:

     

    1. void QueuedInputListener::flush() {  
    2.     size_t count = mArgsQueue.size();  
    3.     for (size_t i = 0; i < count; i++) {  
    4.         NotifyArgs* args = mArgsQueue[i];  
    5.         args->notify(mInnerListener);  
    6.         delete args;  
    7.     }  
    8.     mArgsQueue.clear();  
    9. }  


           看到了吧,確實很簡單,調用鏈表中每個NotifyArgs的notify函數,且有一個有意思的參數 mInnerListener,這個參數在前面多次提到過,它是在創建mQueuedListener時提供的,它其實就是InputManager中的mDispatcher,前面一直在InputReader中打轉轉,現在終于看到InputDispatcher登場了,說明事件很快就可以謝幕了。

           再向下看一下吧,這么多類NotifyArgs,為描述方便,下面以NotifyMotionArgs為例,其代碼為: 

      

    1. void NotifyMotionArgs::notify(const sp<InputListenerInterface>& listener) const {  
    2.     listener->notifyMotion(this);  
    3. }  

          下面就看看InputDispatcher(mDispatcher)的notifyMotion函數做了些什么。這個InputDispatcher::notifyMotion(const NotifyMotionArgs* args)可就不簡單了。

           在InputDispatcher::notifyMotion中,
           1)根據NotifyMotionArgs提供的信息,構造一個MotionEvent,再調用mPolicy->filterInputEvent看是否需要丟棄此事件,如果需要丟棄則馬上返加。其中mPolicy為NativeInputManager實例,在構造InputDispatcher時提供的參數。

           2)對于AMOTION_EVENT_ACTION_UP或AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN事件,則直接根據NotifyMotionArgs提供的信息,構造一個MotionEntry。

           3)調用InputDispatcher::enqueueInboundEventLocked把新構造的MotionEntry添加到InputDispatcher::mInboundQueue中,并返回是否需要喚醒mLooper<向pipe中寫入數據>的標識。

          以上操作都是在InputReader線程中完成的,現在應該InputDispatcher線程開始工作了。

    4. 4 分發輸入事件

    InputDispatcherThread主循環如下:

    Thread::_threadLoop->

       InputDispatcherThread::threadLoop->

          mDispatcher->dispatchOnce(InputDispatcher::dispatchOnce)->

              dispatchOnceInnerLocked then

              mLooper->pollOnce

    下面先看看簡單的mLooper->pollOnce

     4.4.1 mLooper->pollOnce 

          其功能為等待超時或被pipe喚醒(InputReader線程調用InputDispatcher::notifyMotion時, InputDispatcher::notifyMotion根據情況調用mLooper->wake)。

          其調用流程如下:

          mLooper->pollOnce(int timeoutMillis)->

             Looper::pollOnce(int timeoutMillis, int* outFd, int* outEvents, void** outData)->

    4.4.2 dispatchOnceInnerLocked         

          1)從mInboundQueue從中依次取出EventEntry<MotionEntry的基類>

          2)調用InputDispatcher::dispatchMotionLocked處理此MotionEntry

          3)調用InputDispatcher::dispatchEventToCurrentInputTargetsLocked

                對于InputDispatcher::mCurrentInputTargets中的每一個InputTarget,并獲取對應的Connection,調用InputDispatcher::prepareDispatchCycleLocked,

    其相關代碼如下:

     

    1.   <span style="font-size:10px;">  for (size_t i = 0; i < mCurrentInputTargets.size(); i++) {  
    2.         const InputTarget& inputTarget = mCurrentInputTargets.itemAt(i);  
    3.   
    4.         ssize_t connectionIndex = getConnectionIndexLocked(inputTarget.inputChannel);  
    5.         if (connectionIndex >= 0) {  
    6.             sp<Connection> connection = mConnectionsByReceiveFd.valueAt(connectionIndex);  
    7.             prepareDispatchCycleLocked(currentTime, connection, eventEntry, & inputTarget,  
    8.                     resumeWithAppendedMotionSample);  
    9.         } else {  
    10. #if DEBUG_FOCUS  
    11.             LOGD("Dropping event delivery to target with channel '%s' because it "  
    12.                     "is no longer registered with the input dispatcher.",  
    13.                     inputTarget.inputChannel->getName().string());  
    14. #endif  
    15.         }  
    16.     }</span>  

          4)InputDispatcher::prepareDispatchCycleLocked

               4.1)調用enqueueDispatchEntryLocked創建DispatchEntry對象,并把它增加到Connection::outboundQueue隊列中。

               4.2)調用activateConnectionLocked把當前Connection增加到InputDispatcher::mActiveConnections鏈表中

               4.3)調用InputDispatcher::startDispatchCycleLocked,接著它調用Connection::inputPublisher.publishMotionEvent來發布事件到ashmem buffer中,調用Connection::inputPublisher.sendDispatchSignal發送一個dispatch信號到InputConsumer通知它有一個新的消息到了,快來消費吧!  關于消費者如何注冊和如何消息的流程在下一個專題中再寫。本文到此結束!!!   

         

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     


     

     

     

     

     

     

    posted on 2012-01-05 16:33 MEYE 閱讀(11283) 評論(2)  編輯  收藏 所屬分類: Android3D

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    # re: Android 4.0 事件輸入(Event Input)系統
    2012-10-30 11:56 |
    你畫的類圖真心有問題  回復  更多評論
      
    # re: Android 4.0 事件輸入(Event Input)系統[未登錄]
    2014-09-04 14:46 | george
    挺好的,受益匪淺!  回復  更多評論
      
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