Android系统--输入系统（十）Reader线程_核心类及配置文件深入分析

Android系统--输入系统（十）Reader线程_核心类及配置文件深入分析

0. 前言

个人认为该知识点阅读Android源代码会不仅容易走进死胡同，并且效果并不好，前脚看完后脚忘记，故进行总结，希望可以更好帮助大家了解，了解之后在进行阅读源代码会有事半功倍的效果。

1. 引入

由输入系统（九）实验得出

• keylayout文件：只是用来表示驱动上报的scancode对应哪一个android按键(AKEYCODE_x)只是表示按键被按下。
• kcm文件: 用来表示android按键(AKEYCODE_x)对应哪一个字符。也表示同时按下其他按键后，对应哪个字符。

但是要想深入理解其中的读取转化过程，需要仔细分析源代码，了解其中涉及的类和结构体，本次博文就是针对其进行解析。

2. 函数具体实现

Event_Hub.cpp

• open--打开设备节点
• ioctl得到设备信息
• 创建device对象
• 加载IDC配置文件
• 加载.kl,kcm文件

status_t EventHub::openDeviceLocked(const char *devicePath) {
char buffer[80];

ALOGV("Opening device: %s", devicePath);

int fd = open(devicePath, O_RDWR | O_CLOEXEC);
if(fd < 0) {
ALOGE("could not open %s, %s\n", devicePath, strerror(errno));
return -1;
}

InputDeviceIdentifier identifier;

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

// Get device driver version.
int driverVersion;
if(ioctl(fd, EVIOCGVERSION, &driverVersion)) {
ALOGE("could not get driver version for %s, %s\n", devicePath, strerror(errno));
close(fd);
return -1;
}

// Get device identifier.
struct input_id inputId;
if(ioctl(fd, EVIOCGID, &inputId)) {
ALOGE("could not get device input id for %s, %s\n", devicePath, strerror(errno));
close(fd);
return -1;
}
identifier.bus = inputId.bustype;
identifier.product = inputId.product;
identifier.vendor = inputId.vendor;
identifier.version = inputId.version;

// Get device physical location.
if(ioctl(fd, EVIOCGPHYS(sizeof(buffer) - 1), &buffer) < 1) {
//fprintf(stderr, "could not get location for %s, %s\n", devicePath, strerror(errno));
} else {
buffer[sizeof(buffer) - 1] = '\0';
identifier.location.setTo(buffer);
}

// Get device unique id.
if(ioctl(fd, EVIOCGUNIQ(sizeof(buffer) - 1), &buffer) < 1) {
//fprintf(stderr, "could not get idstring for %s, %s\n", devicePath, strerror(errno));
} else {
buffer[sizeof(buffer) - 1] = '\0';
identifier.uniqueId.setTo(buffer);
}

// Allocate device. (The device object takes ownership of the fd at this point.)
int32_t deviceId = mNextDeviceId++;
Device* device = new Device(fd, deviceId, String8(devicePath), identifier);

// Load the configuration file for the device.
loadConfigurationLocked(device);

......

addDeviceLocked(device);
return 0;
}

3. 类调用过程

4. EventHub类

在Reader线程中，采用EventHub类记录多个输入设备

- mNextDeviceId   : int32_t
- mDevices        : KeyedVector<int32_t, Device*> //表示设备，记录设备编号和设备
- mOpeningDevices : Device *
- mClosingDevices : Device *

5. Device类

描述输入设备

- fd                    : int //设备节点所打开的文件句柄
- identifier            : const InputDeviceIdentifier //记录厂商信息，存储了设备的供应商、型号等信息
- keyBitmask[]          : uint8_t
- configurationFile     : String8 //IDC文件名
- configuration         : PropertyMap* //IDC属性：（内嵌OR外接）设备
- keyMap                : KeyMap //保存配置文件(kl,kcm)

IDC文件调用顺序说明

Input device configuration files are located by USB vendor, product (and optionally version) id or by input device name.

The following paths are consulted in order.

/system/usr/idc/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.idc
/system/usr/idc/Vendor_XXXX_Product_XXXX.idc
/system/usr/idc/DEVICE_NAME.idc
/data/system/devices/idc/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.idc
/data/system/devices/idc/Vendor_XXXX_Product_XXXX.idc
/data/system/devices/idc/DEVICE_NAME.idc

6. Keymap对象详解

6.1 Keymap类

- keyLayoutFile        : String8
- keyLayoutMap         : sp<KeyLayoutMap>
- keyCharacterMapFile  : String8
- keyCharacterMap      : sp<KeyCharacterMap>

6.2 KeyLayoutMap类

- mKeysByScanCode     : KeyedVector<int32_t, Key> //内核上报的扫描码，返回key结构体
- mKeysByUsageCode    : KeyedVector<int32_t, Key> //使用usrage码上报，少用（USB键盘等）

• key结构体

- keyCode : int32_t //对应Android系统返回的AKEYCODE码
- flags   : uint32_t
/*flags参数说明*/
/*The following policy flags are recognized:
*FUNCTION:The key should be interpreted as if the FUNCTION key were also pressed.
*GESTURE: The key generated by a user gesture, such as palming the touchscreen.
*VIRTUAL: The key is a virtual soft key (capacitive button) adjacent to the main touch screen. This causes special debouncing logic to be enabled (see below).
*/

总结：通过内核上报的扫描码，查找并取出对应Android系统中的AKEYCODE_XXX码。

6.3 KeyCharacterMap类

- mKeys : KeyedVector<int32_t, Key*>

//在kcm文件中也可以进行按键的映射，原理跟kl文件一样
//但在虚拟按键中处理效果差，故一般通过kl文件进行映射
- mKeysByScanCode : KeyedVector<int32_t, int32_t>
- mKeysByUsageCode : KeyedVector<int32_t, int32_t>

• key结构体

- label  : char16_t
- number : char16_t //在安卓系统中，操作只能输入数字框，按下按键则输出该参数
- firstBehavior : Behavior*

• Behavior结构体

- metaState : int32_t
- character : char16_t
- fallbackKeyCode : int32_t

参数具体说明：用kcm文件中B字符举例，下面根据Android中的AKEYCODE_B（例1），得出对应的key结构体，结构体包括label、number、firstBehavior三个参数，label参数：对应例1中的label；number参数：在安卓系统中，操作只能输入数字框，按下按键则输出该参数；对于例1中base会生成一个behavior结构体描述，即behavior结构体中的metaState参数为0，character为‘b’，同样shift,也会构建一个behavior结构体，此时mstaState为shift,character为'A'，capslock与shift同理。

例1：KCM文件（AKEYCODE_B）

key B {
label:               'B' # 印在按键上的文字
base:                'b' # 如果没有其他按键(shift, ctrl等)同时按下，此按键对应的字符是'b'
shift, capslock:     'B' # 当按下shift/capslock，输出为'B'
}

对于fallbackKeyCode 参数说明：同理AKETOCDE_SPACE(例2)，前面对应关系就不赘述，从例2中的base开始分析，对于base会生成一个behavior结构体描述，即behavior结构体中的metaState参数为0，character为‘ ’，alt,也会构建一个behavior结构体，此时mstaState为shift,character无，fallbackKeyCode为AKEYCODE_SEARCH，meta与alt与同理。crtl也会构建一个behavior结构体，此时mstaState为crtl,character无，fallbackKeyCode为AKEYCODE_LANGUAGE_SWITCH。

对应的behavior结构体构建为一条链表，firstBehavio即指向该链表。

fallbackKeyCode作用：底层的Linux驱动检测有输入事件产生，上报一个Android：keycode，应用程序收到后进行处理，如果可以处理，处理之后会回复一个处理成功的信号，如果不可以处理，输入系统会再次上报一个值，即为fallbackKeyCode。

例2：KCM文件（AKEYCODE_SAPCE）

key SPACE {
label:               ' '
base:                ' '
alt,meta:            'fallback SEARCH'
ctrl:                'fallback LANGUAGE_SWITCH'
}

7. 类的调用过程概述

• Reader线程使用EventHub类记录多个输入设备
• 从EventHub类中通过Device类，根据设备编号查找并打开对应输入设备
• 打开设备，并通过ioctl获取该设备信息
• 根据设备信息读取IDC文件，加载keylayout、KCM配置文件（保存在KeyMap类中）
• keylayout负责将Linux内核上报的扫码转化为Android中的AKEYCODE_XXX
  • 读取一个kl文件
  • 扫描码转为keycode码
  • 将信息存在KeyedVector当中key结构中
• KCM文件负责将keycode码转化为输出字符
  • 根据keycode在KeyedVector扫描出对应的key结构体
  • key结构体中的firstBehavior结构体指针指向一系列的behavior结构体
  • 根据mateState找出对应的behavior结构体，返回对应的character
  • 如果无法处理，则输入系统将再次上报一个值，即为fallbackKeyCode