Android Input代码梳理

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1 了解linux内核中断的概念

在这里插入图片描述

中断可以理解为电信号,外设硬件产生 通过cpu给到内核去处理

2 IMS启动工作

SystemServer.java

startOtherService()

初始化java层InputManagerService对象

InputManagerService.java

getNativeService 实现native初始化操作

NativeInputManagerService.java

这里执行native方法初始化

com_android_server_input_InputManagerService.cpp

这里构建nativeInputManager对象

构建InputManager对象

参数为nativeInputManager对象

这个先看一下nativeInputmanager实现InputReaderPolicyInterface

InputDispatcherPolicyInterface接口

InputManager.cpp

构建了俩个重要的对象 InputReader InputDispatcher

Reader对象 read策略

Dispatcher dispatch策略

俩个策略 最后都会交给java层去做实现

后续遇到在描述

InputReaderFactory.cpp

这里用到c++14语法 std:make_unique构建InputReader对象 里面同时包含了Eventhub对象的独享指针

InputDispatcher与inputReader的创建方法一致

SystemServer.java

start函数调用流程与初始化流程一致

InputManagerService nativeInputManagerService(nativeImpl)JNI 本地c InputManager

创建InputThread 线程对象

参数 1 mname

参数2 线程执行函数

参数3 线程唤醒条件

这里为InputReader 和InputDispatcher创建了线程 同时设置了运行函数以及线程唤醒条件

3 InputReader读取加工原始事件

InputReader通过eventhub读取设备节点的原始数据

问题1 eventhub 如何监听设备节点变化 如何知道当前设备节点有数据

解决 提出Inotify epoll 这俩个linux的处理机制

Inotify用来监听设备节点变化

epoll用来监听文件描述符是否存在可读事件

直接看eventhub的构造函数

备注: 这里没有全截函数,只是关键部分

EventHub::EventHub(void)

这里看到了INotify的作用 通过Inotify_add_watch 监听设备路径节点变化

接下来看epoll是如何监听设备节点事件 已经INotify fd的事件

构造Epoll对象

mEpollFd = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);

这里通过epoll_ctl添加要监听的文件描述符 同时定义好当前要监听读取的事件类型

问题2 eventhub.getevents 函数 如何知道epoll监听到的原始数据事件

int pollResult = epoll_wait(mEpollFd, mPendingEventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis);

通过epoll_wait 获取epoll event事件 存储在mPendingEventItems

问题3 eventhub.getevents 函数 如何处理原始输入事件

这里是存在可读事件 但是读到的数据大小有问题

可以看到将原始数据从buffer中转到RawEvent中

同时调整下标 和当前容量

在一次epoll读入的原始数据处理完后,可以跳出

问题4 eventhub 如何读取处理设备变化事件

这里先确认epoll 监听的Inotify文件描述符有可读数据

证明设备节点可能发生变化

清楚当次是设备事件的话 continue 跳过处理下一个事件

这里可以知道为什么读取到设备事件 要跳过的原因

系统希望将本次从各设备节点的数据读取完 在去跳出循环,以保证当次在设备里读到的事件不会因为设备删除而无法处理,

看下这个函数EventHub::readNotifyLocked()这里

这里通过read函数读取Inotify fd的数据

检查数据大小 根据event->mask确认是添加设备还是移除设备

以添加设备为例openDeviceLocked的作用就是打开设备节点

读取设备信息 配置

接下来看addDeviceLocked函数

这里mOpeningDevices指向当前新创建的设备

上述提到的readNotifyLocked这里可以看到当设备发生改变,且我们读完了当次从epoll获取的所有事件后,会设置devicesChanged为true,从而执行continue跳出当次循环

再次进到EventHub::getEvents的 for (;;)可以看到

我们新添加了一个设备事件,同时检查了容量是否还够

不够直接break 然后去做事件加工了

当然移除设备也是这个概念

接下来处理读取的原始数据

问题6 如何读取原始输入数据

这里获取对应设备的输入事件调用processEventsForDeviceLocked处理

问题7 如何读取处理设备事件

这里首先要清楚在eventhub中当识别到设备变化事件,会在eventhub中构建device

同时将设备变化事件给到InputReader

InputReader会根据原始事件类型创建InputDevice

看下CreateDeviceLocked 怎么创建inputDevice的

继续看处理同设备的原始数据的ProcessEventForDeviceLocked函数

继续看InputDevice 的process处理

InputDevice::process(const RawEvent* rawEvents, size_t count)这个函数

问题8 mapper处理多点触控事件

这里引入一个知识点 识别 协议选择

基于slot协议的显示识别方式与基于事件顺序的隐式识别方式

1 显示识别

这里可以看到通过ABS_MT_SLOT 来声明触控点 一个触控点对应一个slot对象

同时来看显示识别的代码

下面是获取触控点原始数据信息识别收集流程 举例

这里作为显示识别 每个触控点 都可以通过ABS_MT_SLOT的值获取slot对象然后收集对应触控点信息

2 隐式识别

隐式识别 不需要指定触控点 直接通过EV_SYN SYN_MT_REPORT来区别触控点

代码

隐式识别,通过EV_SYN SYN_MT_REPORT 来调整触控点的值

当一次完整的事件原始数据收集完后

就可以开始进行数据整合了

回到这个图

这里再看 key的处理

KeyboardInputMapper::processKey函数

key的加工整合 基本没什么 就是根据屏幕方向调整keycode,考虑重复按键一致

控制键更新元数据等情况

这里主要看触摸相关整合

synctouch作用 将slot里的数据放到RawState.RawPointerData.Point Pointer MAX_POINTERS数组中

同时定义好触控点的数量

一次事件的原始数据整合完毕,就需要加工成可使用的事件并且分发了

TouchInputMapper::processRawTouches(bool timeout)

TouchInputMapper::cookAndDispatch(nsecs_t when, nsecs_t readTime)

上面就是多点touch的整合加工

接下来看看多点touch事件的派发

dispatchTouches函数

这里会根据前后俩次的触控点列表进行判断当前生成什么样的触控事件

俩次触控点列表一致 AMOTION_EVENT_ACTION_MOVE

前后俩次存在不同

上次触控点列表存在的触控点 当前触控点列表不存在

AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_UP

上次触控点列表不存在的触控点 当前触控点列表存在

AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN

继续看dispatchMotion

接下来看分发涉及的getListener

可以看到是实现InputListenerInterface接口的mQueuedListenner

看下这个类的结构

先看notifyMotion方法

会把事件先存储到数组中

问题9 为什么事件不直接给到InputDispatcher 而是使用QueuedInputListener里的数组结构先保存

原因

如果InputDispatcher的处理 快于InputReader的加工 那么InputDispatcher就会不停被唤醒,这会消耗性能的

所以加了一层缓存机制

将epoll一次性从各个设备节点读取的数据 根据deviceID 加工整合成各个设备的高级事件

都保存在缓存中,在去通知InputDispatcher

接下来回到最开始 InputReader::loopOnce()函数

可以看到将事件遍历然后调用notify方法

这里的args 是notifyArgs

主要就3种 1key

2 motion 手势

3 switch 开关

这里的InputListenerInterface 是InputDispatcher

接下来就是InputDispatcher代码处理部分 当然现在还处于InputReader线程

InputDispatcher线程还未唤醒

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