Android事件处理分析

wanwanstudy 2012-02-07

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按键事件

对于按键事件，调用mDevices->layoutMap->map进行映射。映射实际是由 KeyLayoutMap::map完成的，KeyLayoutMap类里读取配置文件qwerty.kl，由配置文件 qwerty.kl 决定键值的映射关系。你可以通过修改./development/emulator/keymaps/qwerty.kl来改变键值的映射关系。

JNI 函数
在 frameworks/base/services/jni/com_android_server_KeyInputQueue.cpp文件中，向 JAVA提供了函数android_server_KeyInputQueue_readEvent，用于读取输入设备事件。
C代码：

static jboolean android_server_KeyInputQueue_readEvent(JNIEnv* env, jobject clazz,
                                           jobject event)
{
    gLock.lock();
    sp hub = gHub;
    if (hub == NULL) {
        hub = new EventHub;
        gHub = hub;
    }
    gLock.unlock();
    int32_t deviceId;
    int32_t type;
    int32_t scancode, keycode;
    uint32_t flags;
    int32_t value;
    nsecs_t when;
    bool res = hub->getEvent(&deviceId, &type, &scancode, &keycode,
            &flags, &value, &when);
    env->SetIntField(event, gInputOffsets.mDeviceId, (jint)deviceId);
    env->SetIntField(event, gInputOffsets.mType, (jint)type);
    env->SetIntField(event, gInputOffsets.mScancode, (jint)scancode);
    env->SetIntField(event, gInputOffsets.mKeycode, (jint)keycode);
    env->SetIntField(event, gInputOffsets.mFlags, (jint)flags);
    env->SetIntField(event, gInputOffsets.mValue, value);
    env->SetLongField(event, gInputOffsets.mWhen,
                       (jlong)(nanoseconds_to_milliseconds(when)));
    return res;
}

readEvent调用hub->getEvent读了取事件，然后转换成JAVA的结构。

事件中转线程
在frameworks/base/services/java/com/android/server/KeyInputQueue.java 里创建了一个线程，它循环的读取事件，然后把事件放入事件队列里。
Java代码:

Thread mThread = new Thread("InputDeviceReader") {
        public void run() {
            android.os.Process.setThreadPriority(
                    android.os.Process.THREAD_PRIORITY_URGENT_DISPLAY);

            try {
                RawInputEvent ev = new RawInputEvent();
                while (true) {
                    InputDevice di;

// block, doesn't release the monitor
readEvent(ev);

                    boolean send = false;
                    boolean configChanged = false;

                    if (false) {
                        Log.i(TAG, "Input event: dev=0x"
                                + Integer.toHexString(ev.deviceId)
                                + " type=0x" + Integer.toHexString(ev.type)
                                + " scancode=" + ev.scancode
                                + " keycode=" + ev.keycode
                                + " value=" + ev.value);
                    }

                    if (ev.type == RawInputEvent.EV_DEVICE_ADDED) {
                        synchronized (mFirst) {
                            di = newInputDevice(ev.deviceId);
                            mDevices.put(ev.deviceId, di);
                            configChanged = true;
                        }
                    }

　　　　　　　　　　　　......

　　　　　　　　　　}

};

按键、触摸屏流、轨迹球程分析

输入事件分发线程
在frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java里创建了一个输入事件分发线程，它负责把事件分发到相应的窗口上去。

按键触摸屏流程分析:

WindowManagerService类的构造函数

WindowManagerService()

mQueue = new KeyQ();

因为 WindowManagerService.java (frameworks\base\services\java\com\android\server)中有：

private class KeyQ extends KeyInputQueue implements KeyInputQueue.FilterCallback

KeyQ 是抽象类 KeyInputQueue 的实现，所以 new KeyQ类的时候实际上在 KeyInputQueue 类中创建了一个线程 InputDeviceReader 专门用来从设备读取按键事件，

代码：

Thread mThread = new Thread("InputDeviceReader") {

public void run() {

// 在循环中调用：

　　　　 readEvent(ev);
...
send = preprocessEvent(di, ev);

        //实际调用的是 KeyQ 类的 preprocessEvent 函数
         ...
        int keycode = rotateKeyCodeLocked(ev.keycode);

        int[] map = mKeyRotationMap;

        for (int i=0; i<N; i+=2) {

            if (map == keyCode)

            return map[i+1];

        } //

        addLocked(di, curTime, ev.flags,RawInputEvent.CLASS_KEYBOARD,
                  newKeyEvent(di, di.mDownTime, curTime, down,keycode, 0, scancode,...));

        QueuedEvent ev = obtainLocked(device, when, flags, classType, event);
    }
};

readEvent() 实际上调用的是 com_android_server_KeyInputQueue.cpp (frameworks\base\services\jni)中的

static jboolean android_server_KeyInputQueue_readEvent(JNIEnv* env, jobject clazz,jobject event) 来读取事件，

bool res = hub->getEvent(&deviceId, &type, &scancode, &keycode,&flags, &value, &when)调用的是EventHub.cpp (frameworks\base\libs\ui)中的：

    bool EventHub::getEvent (int32_t* outDeviceId, int32_t* outType,

          int32_t* outScancode, int32_t* outKeycode, uint32_t *outFlags,

          int32_t* outValue, nsecs_t* outWhen)

在函数中调用了读设备操作：res = read(mFDs.fd, &iev, sizeof(iev));

在构造函数 WindowManagerService()调用 new KeyQ() 以后接着调用了：

    mInputThread = new InputDispatcherThread();
    ...

    mInputThread.start();

来启动一个线程 InputDispatcherThread

    run()
    process();
    QueuedEvent ev = mQueue.getEvent(...)

因为WindowManagerService类中： final KeyQ mQueue;

所以实际上 InputDispatcherThread 线程实际上从 KeyQ 的事件队列中读取按键事件，在process() 方法中进行处理事件。

    switch (ev.classType)
    case RawInputEvent.CLASS_KEYBOARD:
        ...
        dispatchKey((KeyEvent)ev.event, 0, 0);
        mQueue.recycleEvent(ev);
        break;
    case RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN:
        //Log.i(TAG, "Read next event " + ev);
        dispatchPointer(ev, (MotionEvent)ev.event, 0, 0);
        break;

　case RawInputEvent.CLASS_TRACKBALL:
dispatchTrackball(ev, (MotionEvent)ev.event, 0, 0);
break;

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补充一些内容：

在写程序时，需要捕获KEYCODE_HOME、KEYCODE_ENDCALL、KEYCODE_POWER这几个按键，但是这几个按键系统做了特殊处理，

在进行dispatch之前做了一些操作，HOME除了Keygaurd之外，不分发给任何其他APP，ENDCALL和POWER也类似，所以需要我们系统

处理之前进行处理。

我的做法是自己定义一个FLAG，在自己的程序中添加此FLAG，然后在WindowManagerServices.java中获取当前窗口的FLAG属性，如果是我

们自己设置的那个FLAG，则不进行特殊处理，直接分发按键消息到我们的APP当中，由APP自己处理。

这部分代码最好添加在

@Override
boolean preprocessEvent(InputDevice device, RawInputEvent event)

方法中，这个方法是KeyInputQueue中的一个虚函数，在处理按键事件之前的一个“预处理”。

PS:对HOME键的处理好像必需要修改PhoneWindowManager.java中的interceptKeyTi方法，具体可以参考对KeyGuard程序的处理。

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系统底层事件处理过程

在系统启动后，android 会通过

static const char *device_path = "/dev/input";

bool EventHub::penPlatformInput(void)

res = scan_dir(device_path);

通过下面的函数打开设备。

int EventHub::pen_device(const char *deviceName)
{
    ...
    fd = open(deviceName, O_RDWR);
    ...
    mFDs[mFDCount].fd = fd;
    mFDs[mFDCount].events = POLLIN;
    ...
    ioctl(mFDs[mFDCount].fd, EVIOCGNAME(sizeof(devname)-1), devname);
    ...
    const char* root = getenv("ANDROID_ROOT");
    snprintf(keylayoutFilename, sizeof(keylayoutFilename),
                 "%s/usr/keylayout/%s.kl", root, tmpfn);
    ...
    device->layoutMap->load(keylayoutFilename);
    ...
}

打开设备的时候，如果 device->classes&CLASS_KEYBOARD 不等于 0 表明是键盘。

常用输入设备的定义有：

enum {
CLASS_KEYBOARD = 0x00000001, //键盘

CLASS_ALPHAKEY = 0x00000002, //

CLASS_TOUCHSCREEN = 0x00000004, //触摸屏

        CLASS_TRACKBALL    = 0x00000008 //轨迹球
};

打开键盘设备的时候通过上面的 ioctl 获得设备名称，命令字 EVIOCGNAME 的定义在文件：

kernel/include/linux/input.h 中。

#define EVIOCGNAME(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x06, len) /* get device name */

在内核键盘驱动文件 drivers/input/keyboard/pxa27x_keypad.c 中定义了设备名称：pxa27x-keypad

static struct platform_driver pxa27x_keypad_driver = {

.probe       = pxa27x_keypad_probe,

.remove       = __devexit_p(pxa27x_keypad_remove),

.suspend = pxa27x_keypad_suspend,

.resume       = pxa27x_keypad_resume,

.driver       = {

      .name = "pxa27x-keypad",

      .owner = THIS_MODULE,

},

};

ANDROID_ROOT 为环境变量，在android的命令模式下通过 printenv 可以知道它为： system

所以 keylayoutFilename 为：/system/usr/keylayout/pxa27x-keypad.kl

pxa27x-keypad.kl 定义了按键映射，具体内容如下：

# NUMERIC KEYS 3x4
key 2   1
key 3   2
key 4   3
key 5   4
key 6   5
key 7   6
key 8   7
key 9   8
key 10 9
key 11 0
key 83 POUND
key 55 STAR

# FUNCTIONAL KEYS
key 231 MENU        WAKE_DROPPED
key 192 BACK           WAKE_DROPPED
key 193 HOME       WAKE
key 107 DEL        WAKE
key 102 CALL        WAKE_DROPPED
key 158 ENDCALL     WAKE_DROPPED
key 28   DPAD_CENTER     WAKE
key 115 VOLUME_UP
key 114 VOLUME_DOWN

如果没有定义键盘映射文件，那么默认使用系统的 /system/usr/keylayout/qwerty.kl 可以修改 /system/usr/keylayout/qwerty.kl 文件改变Android公司的按键映射。

device->layoutMap->load(keylayoutFilename) 调用的是文件 KeyLayoutMap.cpp (frameworks\base\libs\ui)中的函数：

status_t KeyLayoutMap::load(const char* filename)通过解析 pxa27x-keypad.kl
把按键的映射关系保存在：KeyedVector<int32_t,Key> m_keys; 中。

当获得按键事件以后调用：
status_t KeyLayoutMap::map(int32_t scancode, int32_t *keycode, uint32_t *flags)

由映射关系 KeyedVector<int32_t,Key> m_keys 把扫描码转换成andorid上层可以识别的按键。