android系统的键值转换,从linux到java共经历3个层次,分别是:
- linux系统层,原始ir键值读取,转变为linux层键值
- framework层,linux层键值转换为android键值
- framework层,android键值上报java层
原始ir键值读取,转变为linux层键值
核心输入: 系统启动android_ir_user后台进程
核心输出: 虚拟设备dev/vinput,写入linux键值
转换流程详细说明:
定义原始硬件码值和对应linux层通用键名
/device/hisilicon/bigfish/system/ir_user/key_pars/key.xml
该文件编译后输出到system/etc目录下。
1 | <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> |
定义linux层通用键名和linux层键值的对应关系
/device/hisilicon/bigfish/system/ir_user/key_pars/linux_key.h
1 | const linux_keycode_ary Linux_KeyCode_Ary[512]= |
提供接口get_keycode解析xml建立原始码值和linux层键值的映射数组
/device/hisilicon/bigfish/system/ir_user/key_pars/ key_pars.c
####android_ir_user
/device/hisilicon/bigfish/system/ir_user/ir_user.cpp
- 编译为后台进程android_ir_user独立运行;
- 进程启动,执行main入口函数,调用get_keycode完成key.xml存储原始码值和linux层键值的映射关系到数组keyarry;
- 建立ir_sample_thread线程读取原始码值,根据keyarry转换为linux层键值,通过ReportKeyEvent写入dev/vinput设备,其他进程可以读取键值
linux层键值转换为Android键值
核心输入: /dev/input, 输入linux键值
核心输出: getEvents(),输出RawEvent* buffer,存储linux层键值;mapKey(),将linux层键值转换为android键值
- 定义linux键值和对应的键名字符串
/device/hisilicon/bigfish/prebuilts/Vendor_0001_Product_0001.kl:
1 | key 111 FORWARD_DEL |
- 定义键名字符串和android java层键值对应关系结构数组KEYCODES
/frameworks/native/include/input/KeycodeLabels.h
1 | { "MUTE", 91 } |
\frameworks\native\libs\input\Keyboard.cpp- 提供函数loadKeyLayout和getPath,定位linux到android键第一转换映射文件为Vendor_0001_Product_0001.kl
- 提供函数
getKeyCodeByLabel,从KeycodeLabels.h的KEYCODES数组中,查询返回android的java键值。
\frameworks\native\libs\input\KeyLayoutMap.cpp- 提供函数load和parse等解析Vendor_0001_Product_0001.kl,并调用Keyboard.cpp的getKeyCodeByLabel,通过“linux键值—键名字符串—android的java层键值”的直接建立“linux键值— android的java层键值”map集合;
- 提供函数mapKey基于此集合供上层转换linux键值为android的java键值
\frameworks\base\services\input\EventHub.cpp- 提供getEvents,完成两个事:
- 建立linux键值— android的java层键值”map集合。
- 扫描linux键值,存储到参数RawEvent* buffer。
- 提供mapKey,调用KeyLayoutMap.cpp的mapKey函数,完成转换linux键值为android的java键值
- 提供getEvents,完成两个事:
关于建立linux键值—android的java层键值”map集合,代码流程:
\frameworks\base\services\input\EventHub.cpp1
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4void EventHub::scanDevicesLocked() {
status_t res = scanDirLocked(DEVICE_PATH);
...
}1
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6status_t EventHub::scanDirLocked(const char *dirname)
{
...
openDeviceLocked(devname);
...
}1
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9status_t EventHub::openDeviceLocked(const char *devicePath) {
// Load the key map.
// We need to do this for joysticks too because the key layout may specify axes.
status_t keyMapStatus = NAME_NOT_FOUND;
if (device->classes & (INPUT_DEVICE_CLASS_KEYBOARD | INPUT_DEVICE_CLASS_JOYSTICK)) {
// Load the keymap for the device.
keyMapStatus = loadKeyMapLocked(device);
}
}1
2
3status_t EventHub::loadKeyMapLocked(Device* device) {
return device->keyMap.load(device->identifier, device->configuration);
}/frameworks/native/libs/input/Keyboard.cpploadKeyMapLocked调用Keyboard.cpp下load()函数:
1 | status_t KeyMap::load(const InputDeviceIdentifier& deviceIdenfifier, |
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bool KeyMap::probeKeyMap(const InputDeviceIdentifier& deviceIdentifier,
const String8& keyMapName) {
if (!haveKeyLayout()) {
loadKeyLayout(deviceIdentifier, keyMapName);
}
if (!haveKeyCharacterMap()) {
loadKeyCharacterMap(deviceIdentifier, keyMapName);
}
return isComplete();
}
1 | status_t KeyMap::loadKeyLayout(const InputDeviceIdentifier& deviceIdentifier, |
1 | String8 KeyMap::getPath(const InputDeviceIdentifier& deviceIdentifier, |
这里才确定path为:./system/usr/keylayout/Vendor_0001_Product_0001.kl
再继续调用KeyLayoutMap::load加载并解析
./frameworks/native/libs/input/KeyLayoutMap.cpp
1 | status_t KeyLayoutMap::load(const String8& filename, sp<KeyLayoutMap>* outMap) { |
1 | status_t KeyLayoutMap::Parser::parse() { |
解析Vendor_0001_Product_0001.kl得到linux层code,再调用getKeyCodeByLabel查询code对应的android层键值keyCode
1 | status_t KeyLayoutMap::Parser::parseKey() { |
将两个键值存入map集合,到此完成linux层键值到android的java层键值的转换并存储为map集合;后面真正扫描到 linux键值后,调用mapKey根据存储的map集成转换为android键值进行上报。
- 总结:
这个部分可以看出,其完全是个中间过程,如果我们要修改某个键在android的表现,完全不用改这其中相关的任何文件,只需要在java层(后面会讲到,keyevent.java)对收到的android键进行再转换即可。
###Android键值上报应用层
核心输入 : eventhub.cpp的getEvents()和mapkey()
核心输出:PhoneWindowManager.java的interceptKeyBeforeQueueing和 interceptKeyBeforeDispatching
InputReader是在InputReaderThread中启动的,调用时序图如下所示。

InputReaderThread的threadLoop函数如下所示。frameworks/native/services/inputflinger/InputReader.cpp
1 | bool InputReaderThread::threadLoop() { |
threadLoop函数中只调用了InputReader的loopOnce函数:frameworks/native/services/inputflinger/InputReader.cpp
1 | void InputReader::loopOnce() { |
InputReader主要负责:linux按键的读取;转换为android键值;通过listener启动按键上报,注意这里仅仅是启动按键上报。
InputReader 类构造函数InputReader两个极其重要的参数: eventHub和listener,前者用来读取linux键值,后者用来分发上报按键。
说明:参数eventHub,赋值给变量mEventHub;listener作为参数创建了mQueuedListener。
1 | InputReader::InputReader(const sp<EventHubInterface>& eventHub, |
注释1处调用EventHub的getEvents函数来获取设备节点的事件信息到mEventBuffer中,事件信息主要有两种,一种是设备节点的增删事件(设备事件),一种是原始输入事件。注释2处的processEventsLocked函数用于对mEventBuffer中的原始输入事件信息进行加工处理,加工后的输入事件会交由InputDispatcher来处理processEventsLocked函数如下所示。
1 | void InputReader::processEventsLocked(const RawEvent* rawEvents, size_t count) { |
1 | bool InputReaderThread::threadLoop() { |
loopOnce函数及其调用的一连串函数,调用mEventHub->getEvents读取linux按键到RawEvent 类型的mEventBuffer成员变量;调用processEventsLocked分发上报。
1 | void InputReader::loopOnce() { |
InputReader的processEventsLocked函数首先遍历了所有的事件,这些事件用RawEvent对象来表示,将原始
输入事件和设备事件分开处理,其中设备事件分为DEVICE_ADDED、DEVICE_REMOVED和FINISHED_DEVICE_SCAN,这些事件是在EventHub的getEvent函数中生成的。如果是DEVICE_ADDED事件(设备添加事件),InputReader会新建InputDevice对象,用来存储设备信息,并且会将InputDevice存储在
KeyedVector类型的容器mDevices中。
同一个设备的输入事件交给processEventsForDeviceLocked函数来处理。
frameworks/native/services/inputflinger/InputReader.cpp
1 | void InputReader::processEventsForDeviceLocked(int32_t deviceId, |
注释1处根据deviceId从mDevices中获取对应的deviceIndex,注释2处再根据这个deviceIndex从mDevices中获取对应的InputDevice。最后会调用InputDevice的process函数:
1 | void InputDevice::process(const RawEvent* rawEvents, size_t count) {* |
首先会遍历InputDevice中的所有的事件,真正加工原始输入事件的是InputMapper对象,由于原始输入事件的类型很多,因此在InputMapper有很多子类,用于加工不同的原始输入事件,比如KeyboardInputMapper用于处理键盘输入事件,TouchInputMapper用于处理触摸输入事件。
注释1处遍历所有的InputMapper,在注释2处将原始输入事件交由这些InputMapper来处理,至于是哪个InputMapper来处理,InputReader并不关心。
这里就以处理键盘输入事件为例,KeyboardInputMapper的process函数如下所示。frameworks/native/services/inputflinger/InputReader.cpp
1 | void KeyboardInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) { |
注释1处,如果事件的类型为按键类型的事件,就会调用注释2处的KeyboardInputMapper的processKey函数。frameworks/native/services/inputflinger/InputReader.cpp
1 | void KeyboardInputMapper::processKey(nsecs_t when, bool down, int32_t scanCode, |
注意这里的getListener就是取得inputreader类初始化时用参数“const sp
到这里,Inputread.cpp模块的按键分发上报全部完成,后续只要搞清楚sp
InputDispatcher继承了InputDispatcherInterface,而InputDispatcherInterface继承了InputListenerInterface,因此注释1处实际上是调用了InputDispatcher的notifyKey函数,将NotifyKeyArgs交给InputDispatcher处理。
1 | void InputDispatcher::notifyKey(const NotifyKeyArgs* args) { |
代码块中采用Mutex互斥锁的形式,在注释1处根据NotifyKeyArgs,重新封装一个KeyEntry对象,代表一次按键数据。注释2处根据KeyEntry,来判断是否需要将睡眠中的InputDispatcherThread唤醒,如果需要,就调用Looper的wake函数进行唤醒,InputDispatcherThread被唤醒后就会重新对输入事件的分发。
InputDispatcher的启动过程
InputDispatcher是真正的按键数据上报的起点,InputReader中的listener实际就是这个InputDispatcher,该类继承自接口InputDispatcherInterface。
完成3个事情:
interceptKeyBeforeQueueing:按键入列前的截获处理
interceptKeyBeforeDispatching:按键从队列分发上层app前的截获处理
startDispatchCycleLocked:完成按键最终分发上报
先来回顾下InputDispatcher和InputReader是在哪创建的,InputManager的构造函数如下所示。frameworks/native/services/inputflinger/InputManager.cpp
1 | InputManager::InputManager( |
可以看到InputDispatcher和InputReader是有关联的,InputDispatcher会作为一个参数传入到InputReader中。
InputDispatcher是在InputReader之前创建的,这个顺序不能改变,因为要确保InputReader将加工后的输入事件交给InputDispatcher时,InputDispatcher已经被创建。
InputDispatcher的定义如下所示。
frameworks/native/services/inputflinger/InputDispatcher.h
1 | class InputDispatcherThread : public Thread { |
InputDispatcher.h中定义了threadLoop纯虚函数,InputDispatcher继承了Thread。native的Thread内部有一个循环,当线程运行时,会调用threadLoop函数,如果它返回true并且没有调用requestExit函数,就会接着循环调用threadLoop函数。
查看InputDispatcherThread的threadLoop函数是如何实现的。frameworks/native/services/inputflinger/InputDispatcher.cpp
1 | bool InputDispatcherThread::threadLoop() { |
threadLoop函数中只调用了InputDispatcher的dispatchOnce函数:frameworks/native/services/inputflinger/InputDispatcher.cpp
1 | void InputDispatcher::dispatchOnce() { |
注释1处用于检查InputDispatcher的缓存队列中是否有等待处理 的命令,如果没有就会执行注释2处的dispatchOnceInnerLocked函数,用来将输入事件分发给合适的Window。注释3处获取当前的时间,结合注释4处,得出InputDispatcherThread需要睡眠的时间为timeoutMillis。最后调用Looper的pollOnce函数使InputDispatcherThread进入睡眠状态,并将它的最长的睡眠的时间设置为timeoutMillis。当有输入事件产生时,InputReader就会将睡眠状态的InputDispatcher
唤醒,InputDispatcher会重新开始分发输入事件。
InputDispatcher中还有个notifyKey方法,notifyKey被之前的inputreader调用,notifyKey调用interceptKeyBeforeQueueing,
进行第一次按键上报,供上层截获按键,在按键被压入队列前进行必要的处理,如设置,桌面等在keyfuntion.xml中配置的快捷键,或待机键等的处理。
/frameworks/native/services/inputflinger/InputDispatcher.cpp
1 | void InputDispatcher::notifyKey(const NotifyKeyArgs* args) { |
到这里完成按键进入Queue队列前的上报处理,如果interceptKeyBeforeQueueing没有处理这个按键,将会继续调用enqueueInboundEventLocked。
总结
回头看整个按键转换和分发流程,有两个根节点:
第一层次读取linux键值的进程,**android_ir_user这个bin文件,由系统脚本开机拉起
第二、三层次的按键分发,总源头为SystemServer这个服务的启动,由android系统开机启动,详细流程参见 android SystemServer启动流程。
以上除了第一层次linux键值的获取外,其他所有层次实际都是一个通用的转换和上报过程,最终到达PhoneWindowManager的interceptKeyBeforeQueueing和interceptKeyBeforeDispatching后,按键是以KeyEvent类实例作为参数传入的,并且必须以getKeyCode来访问实际android键值。