Android输入管理InputManager之读一次事件的流程

流程图如下所示:

读一次事件的流程.png

读取线程InputReaderThread执行InputReader#loopOnce一次

void InputReader::loopOnce() {
    int32_t oldGeneration;
    int32_t timeoutMillis;
    bool inputDevicesChanged = false;
    Vector<InputDeviceInfo> inputDevices;
    ....
    size_t count = mEventHub->getEvents(timeoutMillis, mEventBuffer, EVENT_BUFFER_SIZE);
    { // acquire lock
        ....
        if (count) {//处理事件
            processEventsLocked(mEventBuffer, count);
        }
        ....
    } // release lock
    ...
    mQueuedListener->flush();//刷新派发
}

EventHub#getEvents获取事件,线程在此阻塞,直到被唤醒。
InputReader#processEventsLocked方法。如果count数据不空,事件处理。

void InputReader::processEventsLocked(const RawEvent* rawEvents, size_t count) {
    //遍历count个事件RawEvent*
    for (const RawEvent* rawEvent = rawEvents; count;) {
        int32_t type = rawEvent->type;
        size_t batchSize = 1;
        //来自input.h中的事件类型
        if (type < EventHubInterface::FIRST_SYNTHETIC_EVENT) {
            int32_t deviceId = rawEvent->deviceId;
            while (batchSize < count) {
                if (rawEvent[batchSize].type >= EventHubInterface::FIRST_SYNTHETIC_EVENT
                        || rawEvent[batchSize].deviceId != deviceId) {
                    break;
                }
                batchSize += 1;
            }
            //处理一批batchSize个事件,从rawEvent指针开始
            processEventsForDeviceLocked(deviceId, rawEvent, batchSize);
        } else {
            ...处理其他类型,设备增加删除等
            switch (rawEvent->type) {
            case EventHubInterface::DEVICE_ADDED:
                //当受到增加新设备的事件时,addDeviceLocked负      
                //责创建InputDevice,建立deviceId与InputDevice      
                //的键值对装入KeyedVector容器mDevices中,根据
                //设备class,为InputDevice创建一个InputMapper
                addDeviceLocked(rawEvent->when, rawEvent->deviceId);
                break;
            case EventHubInterface::DEVICE_REMOVED:
                removeDeviceLocked(rawEvent->when, rawEvent->deviceId);
                break;
            case EventHubInterface::FINISHED_DEVICE_SCAN:
                handleConfigurationChangedLocked(rawEvent->when);
                break;
        }
        count -= batchSize;
        rawEvent += batchSize;
    }
}

在EventHubInterface中定义的枚举中,FIRST_SYNTHETIC_EVENT被设置为DEVICE_ADDED。
在type小于FIRST_SYNTHETIC_EVENT时,说明事件类型不是增加/删除/扫描设备事件。

EventHubInterface类
enum {
    DEVICE_ADDED = 0x10000000,//增加设备
    DEVICE_REMOVED = 0x20000000,//移除设备
    FINISHED_DEVICE_SCAN = 0x30000000,
    FIRST_SYNTHETIC_EVENT = DEVICE_ADDED,
};

processEventsLocked处理一系列事件的集合如图:

processEventsLocked处理的一系列事件.png

batchSize代表rawEvents中以当前rawEvent为头指针的一批连续待处理事件的数量,deviceId相同且非增加/删除/扫描设备事件。
若rawEvents中存在增加/删除/扫描设备事件(大于FIRST_SYNTHETIC_EVENT)如上图,在偏移batchSize=5处查到rawEvent[batchSize].type满足增加/删除/扫描设备事件,break退出while,之前统计的一批5个Motion事件通过processEventsForDeviceLocked处理,rawEvent设置为头指针。
在最后两行将rawEvent指向batchSize偏移处,即下一次处理的Add/Del事件,count减去已处理的数量batchSize。增加/删除/扫描设备事件处理中,只能处理一个事件,batchSize值保持1。

processEventsForDeviceLocked

负责RawEvent*事件处理,根据设备deviceId,找到InputDevice类,count是此次处理的事件数量,rawEvents代表这些事件的头指针。

void InputReader::processEventsForDeviceLocked(int32_t deviceId,const RawEvent* rawEvents, 
                    size_t count){
    ssize_t deviceIndex = mDevices.indexOfKey(deviceId);
    if (deviceIndex < 0) {
        ALOGW("Discarding event for unknown deviceId %d.", deviceId);
        return;
    }
    InputDevice* device = mDevices.valueAt(deviceIndex);
    if (device->isIgnored()) {//设备忽略直接退出
        return;
    }
    device->process(rawEvents, count);
}

InputDevice表示单个输入设备。
InputDevice#process具体设备处理每一个RawEvent*,交给mMappers,InputDevice内部的InputMapper数组。

void InputDevice::process(const RawEvent* rawEvents, size_t count) {
    size_t numMappers = mMappers.size();
    for (const RawEvent* rawEvent = rawEvents; count--; rawEvent++) {
        if (mDropUntilNextSync) {
            .....
        } else if (rawEvent->type == EV_SYN && rawEvent->code == SYN_DROPPED) {
            mDropUntilNextSync = true;
            reset(rawEvent->when);
        } else {
            for (size_t i = 0; i < numMappers; i++) {//每个InputMapper处理事件
                InputMapper* mapper = mMappers[i];
                mapper->process(rawEvent);
            }
        }
    }
}

每一种类型的设备都有对应的InputMapper,触屏Maper是SingleTouchInputMapper。

InputReader#createDeviceLocked方法

InputDevice* InputReader::createDeviceLocked(int32_t deviceId, int32_t controllerNumber,
        const InputDeviceIdentifier& identifier, uint32_t classes) {
    InputDevice* device = new InputDevice(&mContext, deviceId, bumpGenerationLocked(),
                    controllerNumber, identifier, classes);
    ....其他设备设置与addMapper

    //触屏设备
    if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH_MT) {
        device->addMapper(new MultiTouchInputMapper(device));
    } else if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH) {
        device->addMapper(new SingleTouchInputMapper(device));
    }
    ....
    return device;
}

创建InputDevice,同时创建了InputMapper。根据classes类型,只增加了一个SingleTouchInputMapper,下面所有的RawEvent*交给SingleTouchInputMapper处理。

EventHub.h头文件定义
INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH         = 0x00000004,//触屏

SingleTouchInputMapper处理流

中间过程繁琐,仅看下流程
从process开始,依次经过方法sync、processRawTouches、cookAndDispatch、dispatchTouches、dispatchMotion,最后包装一个NotifyMotionArgs交给回调监听。
SingleTouchInputMapper#process方法,SingleTouchInputMapper是TouchInputMapper派生类。

void SingleTouchInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) {
    TouchInputMapper::process(rawEvent);
    mSingleTouchMotionAccumulator.process(rawEvent);
}

TouchInputMapper#process方法。

void TouchInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) {
    mCursorButtonAccumulator.process(rawEvent);
    mCursorScrollAccumulator.process(rawEvent);
    mTouchButtonAccumulator.process(rawEvent);

    if (rawEvent->type == EV_SYN && rawEvent->code == SYN_REPORT) {
        sync(rawEvent->when);
    }
}

TouchInputMapper#sync方法。

void TouchInputMapper::sync(nsecs_t when) {
    const RawState* last = mRawStatesPending.isEmpty() ?
            &mCurrentRawState : &mRawStatesPending.top();

    mRawStatesPending.push();
    RawState* next = &processRawTouchesmRawStatesPending.editTop();
    next->clear();
    next->when = when;
    ...
    syncTouch(when, next);
    //分配手指ids
    if (!mHavePointerIds) {
        assignPointerIds(last, next);
    }
    processRawTouches(false /*timeout*/);
}

TouchInputMapper#processRawTouches方法。

void TouchInputMapper::processRawTouches(bool timeout) {
    if (mDeviceMode == DEVICE_MODE_DISABLED) {
        // Drop all input if the device is disabled.
        mCurrentRawState.clear();
        mRawStatesPending.clear();
        return;
    }

    const size_t N = mRawStatesPending.size();
    size_t count;
    for(count = 0; count < N; count++) {
        ...
        cookAndDispatch(mCurrentRawState.when);
    }
}

TouchInputMapper#cookAndDispatch方法。

void TouchInputMapper::cookAndDispatch(nsecs_t when) {
    ....
    if (mDeviceMode == DEVICE_MODE_POINTER) {
        .....
    } else {
        if (mDeviceMode == DEVICE_MODE_DIRECT
                && mConfig.showTouches && mPointerController != NULL) {
            ...
        }
        if (!mCurrentMotionAborted) {
            ....
            dispatchTouches(when, policyFlags);
            ...
        }
        ...
    }
    ...
}

TouchInputMapper#dispatchTouches方法。

void TouchInputMapper::dispatchTouches(nsecs_t when, uint32_t policyFlags){
  ...
  dispatchMotion(when, policyFlags, mSource,
                    AMOTION_EVENT_ACTION_POINTER_DOWN, 0, 0, metaState, buttonState, 0,
                    mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerProperties,
                    mCurrentCookedState.cookedPointerData.pointerCoords,
                    mCurrentCookedState.cookedPointerData.idToIndex,
                    dispatchedIdBits, downId, mOrientedXPrecision, mOrientedYPrecision, mDownTime);
  ...
}

TouchInputMapper#dispatchMotion方法
定义一个通知发送参数NotifyMotionArgs交给回调Listener。

void TouchInputMapper::dispatchMotion(nsecs_t when, uint32_t policyFlags, uint32_t source,
        int32_t action, int32_t actionButton, int32_t flags,
        int32_t metaState, int32_t buttonState, int32_t edgeFlags,
        const PointerProperties* properties, const PointerCoords* coords,
        const uint32_t* idToIndex, BitSet32 idBits, int32_t changedId,
        float xPrecision, float yPrecision, nsecs_t downTime) {
    PointerCoords pointerCoords[MAX_POINTERS];
    PointerProperties pointerProperties[MAX_POINTERS];
    uint32_t pointerCount = 0;
    while (!idBits.isEmpty()) {
        uint32_t id = idBits.clearFirstMarkedBit();
        uint32_t index = idToIndex[id];
        pointerProperties[pointerCount].copyFrom(properties[index]);
        pointerCoords[pointerCount].copyFrom(coords[index]);
    ...
    ...
    NotifyMotionArgs args(when, getDeviceId(), source, policyFlags,
            action, actionButton, flags, metaState, buttonState, edgeFlags,
            mViewport.displayId, pointerCount, pointerProperties, pointerCoords,
            xPrecision, yPrecision, downTime);
    getListener()->notifyMotion(&args);
}

QueuedInputListener

TouchInputMapper#getListener()返回QueuedInputListener

在TouchInputMapper父类InputMapper中,描述了Listener的来源:InputReaderContext#getListener方法。
InputMapper类

inline InputListenerInterface* getListener() { return mContext->getListener(); }

上文mContext是InputReaderContext。ContextImpl是InputReaderContext的派生类(内部封装InputReader),ContextImpl实现InputReaderContext的getListener方法。

InputListenerInterface* InputReader::ContextImpl::getListener() {
    return mReader->mQueuedListener.get();
}

大体结构图如下所示:

InputMapper主要结构示意图.png

综上:TouchInputMapper触发内部ContextImpl的getListener方法,获取的Listener是InputReader中的mQueuedListener。
InputReader实例化时创建QueuedInputListener。

mQueuedListener = new QueuedInputListener(listener);

上文中listener是InputReader构造方法入参,其实是InputDispatcher。

mDispatcher = new InputDispatcher(dispatcherPolicy);
mReader = new InputReader(eventHub, readerPolicy, mDispatcher);
QueuedInputListener#notifyMotion方法

QueuedInputListener是InputListenerInterface接口的派生类

定义了各种类型输入的通知方法notifyXXX()。

class QueuedInputListener : public InputListenerInterface {
public:
    QueuedInputListener(const sp<InputListenerInterface>& innerListener);
    virtual void notifyConfigurationChanged(const NotifyConfigurationChangedArgs* args);
    virtual void notifyKey(const NotifyKeyArgs* args);
    //通知触屏事件
    virtual void notifyMotion(const NotifyMotionArgs* args);
    virtual void notifySwitch(const NotifySwitchArgs* args);
    virtual void notifyDeviceReset(const NotifyDeviceResetArgs* args);
    void flush();
private:
    sp<InputListenerInterface> mInnerListener;
    Vector<NotifyArgs*> mArgsQueue;
};

通知参数实体也在此定义,每个事件类型都有自己的通知参数实体
/* Describes a motion event. */
struct NotifyMotionArgs : public NotifyArgs {
  nsecs_t eventTime;
  int32_t deviceId;
  uint32_t source;
  ...
}

内部封装了一个mInnerListener与mArgsQueue,mInnerListener就是InputDispatcher对象。
mArgsQueue是一个动态的数组容器。
notifyMotion方法

void QueuedInputListener::notifyMotion(const NotifyMotionArgs* args) {
    mArgsQueue.push(new NotifyMotionArgs(*args));
}

向数组中增加一个NotifyMotionArgs实体,读取的事件存放在QueuedInputListener的数组mArgsQueue中。

综上,读取线程一次读取的流程结束,可以看出,该线程处于休眠状态,当事件发生时,被唤醒,拿到事件,然后从InputReader对象一步步将事件交给QueuedInputListener对象,事件信息存储在QueuedInputListener内部数组。

接下来读取线程会通过QueuedInputListener的flush方法刷新,将事件消息读出来交给内部InputDispatcher。


Happy
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