Android 读取按键及Touch Panel

一，先看一下 Android HAL
　　Class EventHub 在 $（ANDROID_DIR）/frameworks/base/include/ui/eventhub。h 定义。
　　i。 scan_dir（const char *dirname） // dirname = "/dev/input"
　　扫描 dirname 目录，该目录下有 event0， event1 …，等设备。
　　ii。 open_device（devname）；
　　打开 /dev/input/event0， /dev/input/event1 等设备。

　　这里以打开 /dev/input/event0 设备为例，分析按键的底层处理。

for (attempt = 0; attempt < 10; attempt++) {
fd = open(deviceName, O_RDWR);
if (fd >= 0) break;
usleep(100);
}

首先会打开传进来的设备. 然后会获取version, id等信息.

if(ioctl(fd, EVIOCGNAME(sizeof(name) - 1), &name) < 1) {
//fprintf(stderr, "could not get device name for %s, %s\n", deviceName, strerror(errno));
name[0] = '\0';
}

获取 driver name，在这里也就是 /dev/input/evevnt0，也就是要到 Driver 里面去读取。
　　这个名字很重要，之后要与 keyboard map 相匹配。
　　这里返回的值是： name = "wayland_m_ebook_key_input"
　　为什么会返回这个值？请看 event0 的 linux driver。
　　wayland_m_ebook_keypad_probe（）函数中，有以下语句：
　　gpio_key_input->name = "wayland_m_ebook_key_input"。
　　所以这个值是在这个时候设置的。

int devid = 0;
while (devid < mNumDevicesById) {
if (mDevicesById[devid].device == NULL) {
break;
}
devid++;
}
if (devid >= mNumDevicesById) {
device_ent* new_devids = (device_ent*)realloc(mDevicesById,
sizeof(mDevicesById[0]) * (devid + 1));
if (new_devids == NULL) {
LOGE("out of memory");
return -1;
}
mDevicesById = new_devids;
mNumDevicesById = devid+1;
mDevicesById[devid].device = NULL;
mDevicesById[devid].seq = 0;
}

分配 new device，将 device 信息保存至 mDeviceById[] 数组中。
　　mNumDevicesById： device 的数量
　　mDevicesById： devive 的信息
　　new_mFDs = （pollfd*）realloc（mFDs， sizeof（mFDs[0]） * （mFDCount + 1））；
　　new_devices = （device_t**）realloc（mDevices， sizeof（mDevices[0]） * （mFDCount + 1））；
　　为 new_mFDs， mFDs 分配空间，以备之后保存每个 event（x）的fd。
　　mFDs[mFDCount]。fd = fd；
　　mFDs[mFDCount]。events = POLLIN；
　　将 fd 放到 mFDs 数组中。
// See if this is a keyboard, and classify it.
uint8_t key_bitmask[(KEY_MAX+1)/8];
memset(key_bitmask, 0, sizeof(key_bitmask));
LOGV("Getting keys...");
if (ioctl(fd, EVIOCGBIT(EV_KEY, sizeof(key_bitmask)), key_bitmask) >= 0) {
//LOGI("MAP\n");
//for (int i=0; i<((KEY_MAX+1)/8); i++) {
// LOGI("%d: 0x%02x\n", i, key_bitmask[i]);
//}
for (int i=0; i<((BTN_MISC+7)/8); i++) {
if (key_bitmask[i] != 0) {
device->classes |= CLASS_KEYBOARD;
break;
}
}
if ((device->classes & CLASS_KEYBOARD) != 0) {
device->keyBitmask = new uint8_t[sizeof(key_bitmask)];
if (device->keyBitmask != NULL) {
memcpy(device->keyBitmask, key_bitmask, sizeof(key_bitmask));
} else {
delete device;
LOGE("out of memory allocating key bitmask");
return -1;
}
}
}

如果是 keyboard 的设备.

if (test_bit(BTN_TOUCH, key_bitmask)) {
uint8_t abs_bitmask[(ABS_MAX+1)/8];
memset(abs_bitmask, 0, sizeof(abs_bitmask));
LOGV("Getting absolute controllers...");
if (ioctl(fd, EVIOCGBIT(EV_ABS, sizeof(abs_bitmask)), abs_bitmask) >= 0)
{
if (test_bit(ABS_X, abs_bitmask) && test_bit(ABS_Y, abs_bitmask)) {
device->classes |= CLASS_TOUCHSCREEN;
}
}
}

继续分析 Android 是如何进行 keyboard 映射的：

char tmpfn[sizeof(name)];
char keylayoutFilename[300];
// a more descriptive name
device->name = name;
// replace all the spaces with underscores
strcpy(tmpfn, name);
for (char *p = strchr(tmpfn, ' '); p && *p; p = strchr(tmpfn, ' '))
*p = '_';
// find the .kl file we need for this device
const char* root = getenv("ANDROID_ROOT");
snprintf(keylayoutFilename, sizeof(keylayoutFilename),
"%s/usr/keylayout/%s.kl", root, tmpfn);
bool defaultKeymap = false;
if (access(keylayoutFilename, R_OK)) {
snprintf(keylayoutFilename, sizeof(keylayoutFilename),
"%s/usr/keylayout/%s", root, "qwerty.kl");
defaultKeymap = true;
}

ANDROID_ROOT 一般都设置为 /system
　　tmpfn 也就是 name 中的内容。而 name = wayland_m_ebook_key_input
　　所以 keylayoutFilename = /system/usr/keylayout/wayland_m_ebook_key_input。kl。
　　这个文件保存有按键的信息。可以在这个文件中修改按键的键值。
　　如果没有这个文件则会去读 define 的 qwerty。kl。
　　device->layoutMap->load（keylayoutFilename）；
　　load /system/usr/keylayout/wayland_m_ebook_key_input。kl 这个文件进行分析。
　　KeyLayoutMap：：load 在 KeyLayoutMap。cpp 中实现。
　　把按键的映射关系保存在：KeyedVector<int32_t，Key> m_keys；中。
　　iii。 EventHub：：getEvent（）
　　主要通过 read（）函数读取按键事件及进行 Map 键值映射。

二、再来看看 jni 层

看看其中几行的代码：

static JNINativeMethod gInputMethods[] = {
/* name, signature, funcPtr */
{ "readEvent", "(Landroid/view/RawInputEvent;)Z",
(void*) android_server_KeyInputQueue_readEvent },

可以看出，上层（即 framework层）调用的接口是 readEvent，实现函数是本文件的android_server_KeyInputQueue_readEvent（）。
　　这个函数调用了 getEvent 读取事件。也就是 EventHub。cpp 中的 EventHub：：getEvent（）。
　　readEvent调用hub->getEvent读了取事件，然后转换成JAVA的结构。

三、再看看 jni 层对应的 java 层（经常封装成。jar 档案）

　　KeyInputQueue。java

　　在frameworks/base/services/java/com/android/server/KeyInputQueue。java 里创建了一个 InputDeviceReader 线程，它循环的读取事件，然后把事件放入事件队列里，包括 key / touch panel。

　　四、事件分发

　　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。

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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