i.mx android6 输入子系统分析（未完）

 

参考：http://blog.csdn.net/u010312937/article/details/53285286

　　　https://www.jianshu.com/p/7fca94b330ea

 注意：关于下面的一些时序图，如果看不清，可以使用下载后再看，源码我已经放在GitHub上，工具为bouml，

GitHub地址为：https://github.com/maogefff/Other/tree/master

也可以使用我将时序图转化为PNG图片以后的，GitHub地址为：https://github.com/maogefff/Other/tree/inputSystem

 

1. 框架

 

InputManagerService（IMS）

Linux内核，接受输入设备的中断，并将原始事件的数据写入设备节点中，设备节点作为内核与IMS的桥梁，将原始事件的数据暴露给用户空间，以便IMS可以从中读取事件

InputManagerService，一个android系统服务，分为Java层和Native层两部分，java层负责与WMS通信，而Native层则是InputReader和InputDispatcher两个输入系统关键组件的运行容器

EventHub，直接访问所有的设备节点，通过一个名为getEvents()的函数将所有输入系统相关的待处理的底层事件返回给使用者，包括原始输入事件，设备节点的增删等

InputReader，是IMS中的关键组件之一，它运行一个独立的线程中，负责管理输入设备的列表和配置，以及进行输入事件的加工处理，它通过其线程循环不断地通过getEvents()函数从EventHub中将事件取出并进行处理，对于设备节点的增删事件，它会更新输入设备列表与配置，对于原始输入事件，InputReader对其进行翻译，组装，封装为包含更多信息，更多可读性的输入事件，然后交给InputDispatcher进行派发

InputReaderPolicy，为InputReader的事件加工处理提供一些策略配置，例如键盘布局信息等。

InputDispatcher，是IMS中的另一个关键组件，运行于一个独立的线程中，InputDispatcher中保管来自WMS的所有窗口的信息，收到InputReader的输入事件后，会在其保管的窗口中寻找合适的窗口，并将事件派发给此窗口

InputDispatcherPolicy，为InputDispatcher的派发过程提供策略控制，例如HOME键被InputDispatcherPolicy截取到PhoneWindowManager中处理，并阻止窗口收到HOME键按下的事件

WMS，并不是输入系统的一员，新建窗口时，WMS为新窗口和IMS创建了事件传递所用的通道，会将窗口的可点击区域，焦点窗口等信息实时更新到IMS的InputDispatcher中，使得InputDispatcher可以正确将事件派发到指定窗口

ViewRootImpl，对某些窗口，如壁纸窗口，SurfaceView的窗口来说，窗口就是输入事件派发的终点，而对其他的如Activity，对话框等使用了Android控件系统的窗口来说，输入事件的终点是控件

 

运行流程

简单来说，内核将原始事件写入到设备节点中，InputReader不断地通过EventHub将原始事件取出来并翻译加工成Android输入事件，然后交给InputDispatcher。InputDispatcher根据WMS提供的窗口信息将事件交给合适的窗口。窗口的ViewRootImpl对象再沿着控件树将事件派发给感兴趣的控件。控件对其收到的事件作出响应，更新自己的画面、执行特定的动作。所有这些参与者以IMS为核心，构建了Android庞大而复杂的输入体系。

 

2. 阅读代码后的总结

2.1 启动创建流程

图2.1非常重要；就是Android层输入子系统的创建流程，看不清可以github上下载下来看，黄色为JAVA代码，红色为CPP代码，蓝色为CPP代码所在文件

 

大致思路：

SystemServer创建整个输入子系统InputManagerService类用来管理整个输入子系统    (JAVA层)

InputManagerService调用构造函数然后调用nativeInit（调用到C++层）创建本地管理者NativeInputManager，然后创建各种累

下面有三个重要的功能类（这三个功能详看第一节）

EventHub:　　  实例化对象为eventHub

InputReader:　  实例化对象为mReader

InputDispatcher:实例化对象为mDispatcher

 

还有三个重要的类：

InputManager:  　　 　　实例化对象为minputManager 　　  ；主要作用为管理下面两个线程，mReaderThread和mDispathcerThread

InputReaderThread: 　   实例化对象为mReaderThread　　  ；为一个线程的对象，主要作用为管理mReader

InputDispatcherThread:  实例化对象为mDispathcerThread　；为一个线程的对象，主要作用为管理mDispatcher

 图2.1 创建输入系统时序图

 图2.2 类之间的包含关系

 

2.2 InputReaderThread和EventHub的流程

（一）. InputReaderThread流程：

InputReader如下图2.3所示，主要负责三个方面的工作：

1. 获得事件（事件是通过EventHub获取，包括：1. 设备节点的增删事件； 2. 原始输入事件）

2. 对事件进行简单的处理（1. 对于设备节点的增删事件（更新设备列表和配置）； 2. 原始输入事件（进行翻译和组装））

3. 将处理后的事件分发给dispatch

 

（二）. EventHub流程：

 EventHub如2.3所示，主要负责检测设备节点增删事件和原始输入事件

通过inotify检测/dev/input文件夹是否有节点增删，通过epoll分别检测/dev/input/xxx里面的内容是否有修改

1. 通过epoll_wait等待获取事件（无事件等待）

2. 获取增删事件后

3. 获取原始输入事件后

下面是伪代码：

getEvents(RawEvent* buffer)
{
    //检测目录是否有增删
    fd1 = inotify.init("/dev/input");
    
    //打开具体设备节点
    fd2 = open("/dev/input/event0");
    fd3 = open("/dev/input/event1");
    
    //同时检测文件和文件夹
    int pollResult = epoll_wait(fd1, fd2, fd3);
    
    switch(){
        case 增加了一个设备节点：
        buffer.type = DEVICE_ADDED;
        fd4 = open("dev/input/xxx");
        epoll_wait(fd1, fd2, fd3, fd4);   //在epoll_wait里再增加一个fd4
        break;
        
        case 减少了一个设备节点：
        buffer.type = DEVICE_REMOVE;
        epoll_wait(fd1, fd2, fd3);         //在epoll_wait里再删除掉fd4
        break;
        
        case 文件内容修改了：
        buffer.xxx = xxx;   //构造RawEvent
        break;
    }
}

 

 

黄色代码类名，蓝色代表所在文件（注意：时序图在EventHub.cpp当中有点问题，loop不是包含第三个，而是包含整个）

图2.3 readThread时序图 

 

 

3. InputManagerService(IMS)流程分析

3.1 启动流程:

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

    public static void main(String[] args) {
        new SystemServer().run();
    }
    ...
    private void run() {
　　　　...
　　　　 // Start services.
        try {
            startBootstrapServices();
            startCoreServices();
            startOtherServices(); //其他服务里面
        } catch (Throwable ex) {
            Slog.e("System", "******************************************");
            Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex);
            throw ex;
        }
　　　　　...
        // Loop forever.
        Looper.loop();
        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }

 

    private void startOtherServices() {
        ...
        NsdService serviceDiscovery= null;
        WindowManagerService wm = null;    //窗口管理服务
        ...
        InputManagerService inputManager = null;   //输入管理服务
        ...

            Slog.i(TAG, "Input Manager");
            //创建输入系统
            inputManager = new InputManagerService(context);

            Slog.i(TAG, "Window Manager");
            wm = WindowManagerService.main(context, inputManager,
                    mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL,
                    !mFirstBoot, mOnlyCore);
            ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm);
            //将输入系统加入系统服务当中，以便其他人可以方便的访问（包括应用程序）
            ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager);  

            mActivityManagerService.setWindowManager(wm);

            //设置输入系统的回调函数：设置向WMS发起回调
            inputManager.setWindowManagerCallbacks(wm.getInputMonitor());
            //启动输入系统服务
            inputManager.start();
           ...
    }