Android Framework (五)—input子系统

auther:  朱红喜 
date:    2020-10-18
version: android 8.1

Android Framework input子系统分析一 事件处理的起点
Android Framework input子系统分析二 服务端之事件收集者EventHub
Android Framework input子系统分析三 服务端之事件解析者InputReader
Android Framework input子系统分析四 服务端之事件分发者InputDispatcher
Android Framework input子系统分析四 应用端事件处理

一、目的

本章只要学习Android的输入事件处理机制，了解系统处理输入事件的流程。

二、分析

• 系统处理输入事件的起点当然也要从开机流程后启动相应的系统任务开始，这个系统任务就是InputManagerService，启动时机：SystemServer->main()->run()->startOtherService()

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.javaprivate void startOtherServices() {InputManagerService inputManager = null;....traceBeginAndSlog("StartInputManagerService");inputManager = new InputManagerService(context);traceEnd();.....}

在starOtherService()方法中实例化了InputManagerService服务，调用了它的构造方法

• InputManagerService 构造方法

frameworks\base\services\core\java\com\android\server\input\InputManagerService.java// Pointer to native input manager service object. 接收native层的 input manager 对象serviceprivate final long mPtr;public InputManagerService(Context context) {this.mContext = context;this.mHandler = new InputManagerHandler(DisplayThread.get().getLooper());mUseDevInputEventForAudioJack =context.getResources().getBoolean(R.bool.config_useDevInputEventForAudioJack);Slog.i(TAG, "Initializing input manager, mUseDevInputEventForAudioJack="+ mUseDevInputEventForAudioJack);mPtr = nativeInit(this, mContext, mHandler.getLooper().getQueue());String doubleTouchGestureEnablePath = context.getResources().getString(R.string.config_doubleTouchGestureEnableFile);mDoubleTouchGestureEnableFile = TextUtils.isEmpty(doubleTouchGestureEnablePath) ? null :new File(doubleTouchGestureEnablePath);LocalServices.addService(InputManagerInternal.class, new LocalService());}

在 InputManagerService的构造方法中，它调用了一个 本地方法nativeInit，这个方法会在JNI层实现

• nativeInit方法的JNI层实现

frameworks\base\services\core\jni\com_android_server_input_InputManagerService.cppstatic jlong nativeInit(JNIEnv* env, jclass /* clazz */,jobject serviceObj, jobject contextObj, jobject messageQueueObj) {sp<MessageQueue> messageQueue = android_os_MessageQueue_getMessageQueue(env, messageQueueObj);if (messageQueue == NULL) {jniThrowRuntimeException(env, "MessageQueue is not initialized.");return 0;}NativeInputManager* im = new NativeInputManager(contextObj, serviceObj,messageQueue->getLooper());im->incStrong(0);return reinterpret_cast<jlong>(im);
}

这个方法主要是:

1. 讲java层传入的MessageQueue和native层的messageQueue 关联起来,
2. 实例化native 的NativeInputManager实例，把这个实例引用返回保留在Java层的mPtr中。

• NativeInputManager的构造方法

frameworks\base\services\core\jni\com_android_server_input_InputManagerService.cppNativeInputManager::NativeInputManager(jobject contextObj,jobject serviceObj, const sp<Looper>& looper) :mLooper(looper), mInteractive(true) {JNIEnv* env = jniEnv();mContextObj = env->NewGlobalRef(contextObj);mServiceObj = env->NewGlobalRef(serviceObj);{AutoMutex _l(mLock);mLocked.systemUiVisibility = ASYSTEM_UI_VISIBILITY_STATUS_BAR_VISIBLE;mLocked.pointerSpeed = 0;mLocked.pointerGesturesEnabled = true;mLocked.showTouches = false;mLocked.pointerCapture = false;}mInteractive = true;sp<EventHub> eventHub = new EventHub();mInputManager = new InputManager(eventHub, this, this);
}

NativeInputManager的构造方法中主要是 new了一个EventHub 对象和一个InputManager 对象。1. EventHub会用来收集底层上传的input事件，包括：触摸，物理按键输入（音量键、Power键等），外接键盘，遥控器，扫描枪等；
2. InputManager 主要是用来创建InputReader和InputDispatcher,前者负责处理解析EventHub 收集上来的input事件，后者负责分发input事件

• InputManager的构造方法

frameworks\native\services\inputflinger\InputManager.cppInputManager::InputManager(const sp<EventHubInterface>& eventHub,const sp<InputReaderPolicyInterface>& readerPolicy,const sp<InputDispatcherPolicyInterface>& dispatcherPolicy) {mDispatcher = new InputDispatcher(dispatcherPolicy);mReader = new InputReader(eventHub, readerPolicy, mDispatcher);initialize();
}

在InputManager的构造方法里主要是创建InputReader和InputDispatcher,同时还调用了initialize()方法，往下看它都做了啥

frameworks\native\services\inputflinger\InputManager.cppvoid InputManager::initialize() {mReaderThread = new InputReaderThread(mReader);mDispatcherThread = new InputDispatcherThread(mDispatcher);
}

initialize方法里主要是开了两个线程，InputReaderThread作为专门读取解析EvenHub收集到input事件的线程，InputDispatcherThread主要是向上分发input事件，input事件最终会被WindowManagerService,创建视图窗口时添加到对应窗口并消费掉，值得注意的是这两个线程在这里只是创建，并没有运行，那会在哪里启动这两个线程呢？

• 回到刚开始的地方，在SystemServer->startOtherServices()->start()中启动

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.javaprivate void startOtherServices() {InputManagerService inputManager = null;....traceBeginAndSlog("StartInputManagerService");inputManager = new InputManagerService(context);traceEnd();....traceBeginAndSlog("StartInputManager");inputManager.setWindowManagerCallbacks(wm.getInputMonitor());inputManager.start();traceEnd();....}

通过 inputManager.start();启动，往下看实现

frameworks\base\services\core\java\com\android\server\input\InputManagerService.javapublic void start() {Slog.i(TAG, "Starting input manager");nativeStart(mPtr);// Add ourself to the Watchdog monitors.Watchdog.getInstance().addMonitor(this);registerPointerSpeedSettingObserver();registerShowTouchesSettingObserver();registerAccessibilityLargePointerSettingObserver();mContext.registerReceiver(new BroadcastReceiver() {@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent) {updatePointerSpeedFromSettings();updateShowTouchesFromSettings();updateAccessibilityLargePointerFromSettings();}}, new IntentFilter(Intent.ACTION_USER_SWITCHED), null, mHandler);updatePointerSpeedFromSettings();updateShowTouchesFromSettings();updateAccessibilityLargePointerFromSettings();}

start()方法里通过调用nativeStart(mPtr);，nativeStart(mPtr);是一个本地方法，那么这个方法也是JNI层实现，值得注意的是这个方法传入的参数，就是前面提到的，NativeInputManager返回到java层的指针（保存为long类型）,通过这个mPtr就可以拿到对应的native层的同一NativeInputManager指针

frameworks\base\services\core\jni\com_android_server_input_InputManagerService.cppstatic void nativeStart(JNIEnv* env, jclass /* clazz */, jlong ptr) {NativeInputManager* im = reinterpret_cast<NativeInputManager*>(ptr); //通过前面返回mPtr重新得到对应同一个指针status_t result = im->getInputManager()->start();if (result) {jniThrowRuntimeException(env, "Input manager could not be started.");}
}

回复出同一个对应的NativeInputManager 指针获得InputManager实例，并调用它的start()方法启动线程

frameworks\native\services\inputflinger\InputManager.cppstatus_t InputManager::start() {status_t result = mDispatcherThread->run("InputDispatcher", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);if (result) {ALOGE("Could not start InputDispatcher thread due to error %d.", result);return result;}result = mReaderThread->run("InputReader", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);if (result) {ALOGE("Could not start InputReader thread due to error %d.", result);mDispatcherThread->requestExit();return result;}return OK;
}

分别启动两个线程，具体线程内部干了什么，后面的章节会继续分析

三、总结

• 框图走一波

总结：通过InputManagerService，启动了三个角色：EventHub、InputReader、InputDispatcher，EventHub负责收集底层驱动的input事件，InputReader负责解析读取EventHub收集的事件信息并发给InputDispatcher，InputDispatcher负责将这个事件分发到上层。

四、参考文章

说是参考实际是跟着走了一遍，自己加深下印象，哈哈
https://blog.csdn.net/Invoker123/article/details/77846004