Android 4.0 事件輸入(Event Input)系統

1. TouchScreen功能在Android4.0下不工作

       原來在Android2.3.5下能正常工作的TouchScreen功能，移植到Android 4.0就不能正常工作了。憑直覺，Android4.0肯定有鬼。真是不看不知道，一看嚇一跳。在Android 4.0中，Event Input地位提高了，你看看，在Adroid2.3.5中，它在frameworks/base/libs/ui之下，在Android4.0中，它在frameworks/base/services/input之下，看到沒有，它有了自己的地位，就像在Kernel中一樣，有自己門戶了。

      再看看代碼，變化也太大了，當然TouchScreen不能工作，首先自然會看接口部分代碼。首先看它是如何打開設備的，查看函數EventHub::openDeviceLocked，看看其代碼，大部分還是很熟悉的，但仔細一看多了一個下面的東東：

ioctl(fd, EVIOCGPROP(sizeof(device->propBitmask)), device->propBitmask);

      由於升級到Android4.0時，Kernel還是2.6.35,並沒有進行升級。既然需要EVIOCGPROP,就就看看evdev.c中的ioctl函數是否支持此功能。一看不支持，再看看Kernel3.0.8<這個Kernel版本與Android4.0是一夥的>，我的乖乖，它已經支持了此功能，詳見evdev.c中函數evdev_do_ioctl，這個寫得2.6.35中的友好多了，分別處理：固定長度命令、單個可變長度命令和多個可變長度命令。

      對於爲什麼我的TouchScreen在Android4.0不工作，答案顯而易見，我用的Kernel版本不對，當然移植到Android4.0對應的Kernel(Kernel3.0.8)時，TouchScreen驅動本身也需要修改，因爲input_dev變化也比較大，比如增加了propbit字段，以供處理上面的ioctl時使用。

 

2. Android 4.0如何管理各種驅動設備

       正是由於遇到上面的問題，才促使自己對Event Input進行深入瞭解。因爲蜻蜓點水不是小弟的性格。

       這個年代幹啥都有什麼經理，小弟之類的。比如去飯店吃飯，吃到小強了，總是會大吼一聲，經理，過來看看，然後談打折或賠償的問題。可見經理是不可缺少的，要不然我們找誰來維權啊!

       前面談到的EventHub，這個一看就是一個做實事的，肯定不是領導，哪它的領導是誰呢? 哪我們就從以下幾方面來分析此問題：

       1）每個功能模塊是怎麼產生的？

       2）讀取設備輸入流程？

       3）事件分發流程？

3. 各個功能模塊是怎麼產生的?

      先介紹一下每個模塊的工作職責：EventHub, InputReader, InputManager...

3.1 模塊功能

3.1.1 EventHub

        它是系統中所有事件的中央處理站。它管理所有系統中可以識別的輸入設備的輸入事件，此外，當設備增加或刪除時，EventHub將產生相應的輸入事件給系統。

        EventHub通過getEvents函數，給系統提供一個輸入事件流。它也支持查詢輸入設備當前的狀態（如哪些鍵當前被按下）。而且EventHub還跟蹤每個輸入調入的能力，比如輸入設備的類別，輸入設備支持哪些按鍵。 

3.1.2 InputReader

      InputReader從EventHub中讀取原始事件數據(RawEvent)，並由各個InputMapper處理之後輸入對應的input listener.

      InputReader擁有一個InputMapper集合。它做的大部分工作在InputReader線程中完成，但是InputReader可以接受任意線程的查詢。爲了可管理性，InputReader使用一個簡單的Mutex來保護它的狀態。

     InputReader擁有一個EventHub對象，但這個對象不是它創建的，而是在創建InputReader時作爲參數傳入的。

3.1.3 InputDispatcher

     InputDispatcher負責把事件分發給輸入目標，其中的一些功能（如識別輸入目標）由獨立的policy對象控制。

 

3.1.4 InputManager

     InputManager是系統事件處理的核心，它雖然不做具體的事，但管理工作還是要做的，比如接受我們客戶的投訴和索賠要求，或者老闆的出所筒。

     InputManager使用兩個線程：

     1）InputReaderThread叫做"InputReader"線程，它負責讀取並預處理RawEvent，applies policy並且把消息送入DispatcherThead管理的隊列中。

     2）InputDispatcherThread叫做"InputDispatcher"線程，它在隊列上等待新的輸入事件，並且異步地把這些事件分發給應用程序。

     InputReaderThread類與InputDispatcherThread類不共享內部狀態，所有的通信都是單向的，從InputReaderThread到InputDispatcherThread。兩個類可以通過InputDispatchPolicy進行交互。

     InputManager類從不與Java交互，而InputDispatchPolicy負責執行所有與系統的外部交互，包括調用DVM業務。

3.2 創建流程

1）在android_server_InputManager_nativeInit中創建NativeInputManager對象，並保存到gNativeInputManager中；

2）在創建NativeInputManager對象時，它會創建EventHub對象<且創建是其成員mNeedToScanDevices的值爲true>，然後把剛創建的EventHub對象作爲參數創建InputManager對象；

3）在創建InputManager對象時，創建InputReader對象，然後把它作爲參數創建InputReaderThread；創建InputDispatcher對象，然後把它作爲參數創建InputDispatcherThread對象；（注：以上兩個線程對象都有自己的threadLoop函數，它將在Thread::_threadLoop中被調用，這個Thread::_threadLoop是線程入口函數，線程在Thread::run中被真正地創建）

4.1）創建InputReader對象

4.1.1）把EventHub、readerPolicy<實質爲NativeInputManager對象>和創建的InputDispatcher對象作爲參數創建InputReader對象:mReader = new InputReader(eventHub, readerPolicy, mDispatcher);

4.1.2）在創建InputReader時， 保存EventHub對象到mEventHub中，並創建QueuedInputListener對象並保存在mQueuedListener中

4.2）創建InputDispatcher對象

4.2.1）把傳入的參數dispatcherPolicy<實質爲NativeInputManager對象>作爲參數創建InputDispatcher對象:mDispatcher = new InputDispatcher(dispatcherPolicy);

4.2.1）在創建InputDispatcher時，創建了一個looper對象：mLooper = new Looper(false);

3.3 啓動流程

1）在android_server_InputManager_nativeStart中調用InputManager::start,代碼如下：

result = gNativeInputManager->getInputManager()->start();

2）在InputManager::start中，調用mDispatcherThread->run和mReaderThread->run，代碼如下：

result = mDispatcherThread->run("InputDispatcher", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
result = mReaderThread->run("InputReader", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);

3）在上面的Thread::run中，調用createThreadEtc函數，並以Thread::_threadLoop作爲入口函數，以上面的mDispatcherThread或mReaderThread作爲userdata創建線程

4）至此InputReader線程和InputDispatcher線程都已經工作，詳細信息見Thread::_threadLoop，在此函數中它將調用mDispatcherThread或mReaderThread的threadLoop函數來做真正的事

5.1）mReaderThread->threadLoop

bool InputReaderThread::threadLoop() {
    mReader->loopOnce();
    return true;
}

5.2）mDispatcherThread->threadLoop

bool InputDispatcherThread::threadLoop() {
    mDispatcher->dispatchOnce();
    return true;
} 

 

3.4 EventInput對象關係圖 

 

4. 設備操作流程

從EventHub::getEvents讀取的事件數據結構如下：

struct RawEvent {
    nsecs_t when;        //事件發生的時間
    int32_t deviceId;    //產生此事件的設備,比如發送FINISHED_DEVICE_SCAN,不需要填此項
    int32_t type;        //事件類型(如:DEVICE_ADDED,DEVICE_REMOVED,FINISHED_DEVICE_SCAN)
    int32_t scanCode;
    int32_t keyCode;
    int32_t value;
    uint32_t flags;
};

讀取事件時的調用流程爲：

Thread::_threadLoop->

     InputReaderThread::threadLoop->

          InputReader::loopOnce->

               EventHub::getEvents->

4.1 打開設備

      在EventHub::getEvents中，當mNeedToScanDevices爲true時<當創建EventHub對象時，它就爲true>，它將從/dev/input目錄下查找所有設備，並進行打開，獲取其相關屬性，最後加入mDevices列表中。

EventHub::scanDevicesLocked->

     EventHub::scanDirLocked("/dev/input")->

         EventHub::openDeviceLocked

4.1.1 打開事件輸入設備

     打開事件輸入設備，在用戶態調用open，則在kernel態中調用evdev_open函數，evdev_open處理流程如下：

     1）首先從參數inode中獲取在evdev_table中的索引，從而獲取對應的evdev對象

     2）創建evdev_client對象，創建此對象時同時爲其buffer成員分配對應的內存

     3）把新創建evdev_client對象添加到client_list鏈表中

     4）把client保存在file的private_data中

     5）調用evdev_open_device->input_open_device->input_dev.open函數打開設備。

 

4.2 讀取輸入事件

      要說EventHub::getEvents如何獲取輸入事件，不得不先說說它的幾個相關的成員變量：

     1）mPendingEventCount：調用epoll_wait時的返回值，當然如果沒有事件，則其值爲0；

     2）mPendingEventIndex：當前需要處理的事件索引

     3）mEpollFd：epoll實例，在EventHub::EventHub中初始化此例，所有輸入事件通過epoll_wait來獲取，每一個事件的數據結構爲：struct epoll_event，爲了搞明白如何讀取輸入事件的原理，不得不對epoll相關的東東搞個清清楚楚，明明白白，見epoll kernel實現原理。注：epoll_event只表明某個設備上有事件，並不包含事件內容，具體事件內容需要通過read來讀取。

   struct epoll_event定義如下：

typedef union epoll_data
{
    void *ptr;
    int fd;
    unsigned int u32;
    unsigned long long u64;
} epoll_data_t;

struct epoll_event
{
    unsigned int events;
    epoll_data_t data;
};

     每個設備被創建（在函數EventHub::openDeviceLocked中）時，都會向epoll註冊，代碼如下：

// Register with epoll.
struct epoll_event eventItem;
memset(&eventItem, 0, sizeof(eventItem));
eventItem.events = EPOLLIN;
eventItem.data.u32 = deviceId;
if (epoll_ctl(mEpollFd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &eventItem)) {
    LOGE("Could not add device fd to epoll instance.  errno=%d", errno);
    delete device;
    return -1;
}

4.2.1 查看設備上是否有事件

        在調用epoll_wait(mEpollFd, mPendingEventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis)之後，讀到的epoll_event事件保存在mPendingEventItems，總共的事件數保存在mPendingEventCount，當然，在調用epoll_event之前，mPendingEventIndex被清0，直正的事件處理在下面的代碼中。

        // Grab the next input event.
        bool deviceChanged = false;
        while (mPendingEventIndex < mPendingEventCount) {
            const struct epoll_event& eventItem = mPendingEventItems[mPendingEventIndex++];
            if (eventItem.data.u32 == EPOLL_ID_INOTIFY) {
                if (eventItem.events & EPOLLIN) {
                    mPendingINotify = true;
                } else {
                    LOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for INotify.", eventItem.events);
                }
                continue;
            }

            if (eventItem.data.u32 == EPOLL_ID_WAKE) {
                if (eventItem.events & EPOLLIN) {
                    LOGV("awoken after wake()");
                    awoken = true;
                    char buffer[16];
                    ssize_t nRead;
                    do {
                        nRead = read(mWakeReadPipeFd, buffer, sizeof(buffer));
                    } while ((nRead == -1 && errno == EINTR) || nRead == sizeof(buffer));
                } else {
                    LOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for wake read pipe.",
                            eventItem.events);
                }
                continue;
            }

            ssize_t deviceIndex = mDevices.indexOfKey(eventItem.data.u32);
            if (deviceIndex < 0) {
                LOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for unknown device id %d.",
                        eventItem.events, eventItem.data.u32);
                continue;
            }

            Device* device = mDevices.valueAt(deviceIndex);
            if (eventItem.events & EPOLLIN) {
                int32_t readSize = read(device->fd, readBuffer,
                        sizeof(struct input_event) * capacity);
                if (readSize == 0 || (readSize < 0 && errno == ENODEV)) {
                    // Device was removed before INotify noticed.
                    LOGW("could not get event, removed? (fd: %d size: %d bufferSize: %d capacity: %d errno: %d)\n",
                         device->fd, readSize, bufferSize, capacity, errno);
                    deviceChanged = true;
                    closeDeviceLocked(device);
                } else if (readSize < 0) {
                    if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) {
                        LOGW("could not get event (errno=%d)", errno);
                    }
                } else if ((readSize % sizeof(struct input_event)) != 0) {
                    LOGE("could not get event (wrong size: %d)", readSize);
                } else {
                    int32_t deviceId = device->id == mBuiltInKeyboardId ? 0 : device->id;

                    size_t count = size_t(readSize) / sizeof(struct input_event);
                    for (size_t i = 0; i < count; i++) {
                        const struct input_event& iev = readBuffer[i];
                        LOGV("%s got: t0=%d, t1=%d, type=%d, code=%d, value=%d",
                                device->path.string(),
                                (int) iev.time.tv_sec, (int) iev.time.tv_usec,
                                iev.type, iev.code, iev.value);

#ifdef HAVE_POSIX_CLOCKS
                        // Use the time specified in the event instead of the current time
                        // so that downstream code can get more accurate estimates of
                        // event dispatch latency from the time the event is enqueued onto
                        // the evdev client buffer.
                        //
                        // The event's timestamp fortuitously uses the same monotonic clock
                        // time base as the rest of Android.  The kernel event device driver
                        // (drivers/input/evdev.c) obtains timestamps using ktime_get_ts().
                        // The systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC) function we use everywhere
                        // calls clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC) which is implemented as a
                        // system call that also queries ktime_get_ts().
                        event->when = nsecs_t(iev.time.tv_sec) * 1000000000LL
                                + nsecs_t(iev.time.tv_usec) * 1000LL;
                        LOGV("event time %lld, now %lld", event->when, now);
#else
                        event->when = now;
#endif
                        event->deviceId = deviceId;
                        event->type = iev.type;
                        event->scanCode = iev.code;
                        event->value = iev.value;
                        event->keyCode = AKEYCODE_UNKNOWN;
                        event->flags = 0;
                        if (iev.type == EV_KEY && device->keyMap.haveKeyLayout()) {
                            status_t err = device->keyMap.keyLayoutMap->mapKey(iev.code,
                                        &event->keyCode, &event->flags);
                            LOGV("iev.code=%d keyCode=%d flags=0x%08x err=%d\n",
                                    iev.code, event->keyCode, event->flags, err);
                        }
                        event += 1;
                    }
                    capacity -= count;
                    if (capacity == 0) {
                        // The result buffer is full.  Reset the pending event index
                        // so we will try to read the device again on the next iteration.
                        mPendingEventIndex -= 1;
                        break;
                    }
                }
            } else {
                LOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for device %s.",
                        eventItem.events, device->identifier.name.string());
            }
        }

 

4.2.2 讀取設備上真正的事件

epoll_wait只是告訴我們Device已經有事件了，讓我們去讀，真正讀取設備輸入事件的代碼如上，其流程如下：
1）根據eventItem.data.u32獲取設備索引，從而獲取對應的Device

2）從device->fd中讀取input_event事件。read(device->fd, readBuffer, sizeof(struct input_event) * capacity);這些input_event是由各個註冊的input_device報告給input子系統的。具體讀入流程參見Input Core和evdev基本知識 - Kernel3.0.8

至此，事件已經讀取到用戶態，哪我們就看看EventHub怎麼處理這些事件了。 

4.3 處理輸入事件

      在4.2中，首先通過epoll_wait查看哪些設備有事件，然後通過read從有事件的設備中讀取事件，現在事件已經讀取到用戶態，且數據結構爲input_event，保存在EventHub::getEvents的readBuffer中。下面就看看這些事件下一步的東家是誰？

      1）首先把input_event的信息填入RawEvent中，其相關代碼如下：

#ifdef HAVE_POSIX_CLOCKS
                        // Use the time specified in the event instead of the current time
                        // so that downstream code can get more accurate estimates of
                        // event dispatch latency from the time the event is enqueued onto
                        // the evdev client buffer.
                        //
                        // The event's timestamp fortuitously uses the same monotonic clock
                        // time base as the rest of Android.  The kernel event device driver
                        // (drivers/input/evdev.c) obtains timestamps using ktime_get_ts().
                        // The systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC) function we use everywhere
                        // calls clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC) which is implemented as a
                        // system call that also queries ktime_get_ts().
                        event->when = nsecs_t(iev.time.tv_sec) * 1000000000LL
                                + nsecs_t(iev.time.tv_usec) * 1000LL;
                        LOGV("event time %lld, now %lld", event->when, now);
#else
                        event->when = now;
#endif
                        event->deviceId = deviceId;
                        event->type = iev.type;
                        event->scanCode = iev.code;
                        event->value = iev.value;
                        event->keyCode = AKEYCODE_UNKNOWN;
                        event->flags = 0;
                        if (iev.type == EV_KEY && device->keyMap.haveKeyLayout()) {
                            status_t err = device->keyMap.keyLayoutMap->mapKey(iev.code,
                                        &event->keyCode, &event->flags);
                            LOGV("iev.code=%d keyCode=%d flags=0x%08x err=%d\n",
                                    iev.code, event->keyCode, event->flags, err);
                        }

     2）如果是input_event的類型爲EV_KEY，則需要調用device->keyMap.keyLayoutMap->mapKey函數把iput_event.code映射爲RawEvent.keyCode。相關數據結構關係如下圖所示：

       至此，EventHub::getEvents讀取事件的任務已經完成，下面看看這些RawEvent的命運如何呢?

 4.3.1 InputReader::loopOnce如何處理RawEvent?

    爲此，先溫習一下讀取事件時的調用流程爲：

Thread::_threadLoop->

     InputReaderThread::threadLoop->

          InputReader::loopOnce->

               EventHub::getEvents->

     在InputReader::loopOnce中，當調用EventHub->getEvents獲取到RawEvent之後，調用InputReader::processEventsLocked來處理這些事件，然後調用mQueuedListener->flush()把這些隊列中的事件發送到Listener。

4.3.1.1 InputReader::processEventsLocked

       在InputReader::processEventsLocked主要分兩步處理：

       1）處理來自於事件驅動設備的事件（processEventsForDeviceLocked）

       2）處理設備增加、刪除和修改事件

       按照程序執行流程，應該是先有設備，然後纔會有設備事件，所以先分析設備增加。 其代碼如下：

 

<span style="font-size:10px;">void InputReader::processEventsLocked(const RawEvent* rawEvents, size_t count)
{
    for (const RawEvent* rawEvent = rawEvents; count;) {
        int32_t type = rawEvent->type;
        size_t batchSize = 1;

       //處理來自於事件驅動設備的事件
        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;
            }
          //處理來自於同一個事件驅動設備的1個或多個事件
            processEventsForDeviceLocked(deviceId, rawEvent, batchSize);
        }
        else
        {
            //處理增加或刪除事件驅動設備的事件，在EventHub::getEvents中產生,
            //不是由事件驅動設備產生的。
            switch (rawEvent->type) {
            case EventHubInterface::DEVICE_ADDED:
                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;
            default:
                LOG_ASSERT(false); // can't happen
                break;
            }
        }
        count -= batchSize;
        rawEvent += batchSize;
    }
}</span>

 

4.3.1.1.1 設備增加事件處理 addDeviceLocked

      它處理其中的EventHubInterface::DEVICE_ADDED, EventHubInterface:: DEVICE_REMOVED和EventHubInterface::FINISHED_DEVICE_SCAN事件，即與Device相關的事件，這些事件是在EventHub::getEvents中產生的，並不是Kernel態的事件輸入設備產生的。

     下面分析它如何處理EventHubInterface::DEVICE_ADDED事件。查看其它代碼，它是調用InputReader::addDeviceLocked(nsecs_t when, int32_t deviceId)來處理此事件。

      在InputReader::addDeviceLocked中的調用流程：

      1）先根據mContext, deviceId, name, classes創建一個InputDevice對象，它用於表示單個輸入設備的狀態。其中的classes爲對應Device的classes成員，它用於表示設備類型，其定義如下：

/*
 * Input device classes.
 */
enum {
    /* The input device is a keyboard or has buttons. */
    INPUT_DEVICE_CLASS_KEYBOARD      = 0x00000001,

    /* The input device is an alpha-numeric keyboard (not just a dial pad). */
    INPUT_DEVICE_CLASS_ALPHAKEY      = 0x00000002,

    /* The input device is a touchscreen or a touchpad (either single-touch or multi-touch). */
    INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH         = 0x00000004,

    /* The input device is a cursor device such as a trackball or mouse. */
    INPUT_DEVICE_CLASS_CURSOR        = 0x00000008,

    /* The input device is a multi-touch touchscreen. */
    INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH_MT      = 0x00000010,

    /* The input device is a directional pad (implies keyboard, has DPAD keys). */
    INPUT_DEVICE_CLASS_DPAD          = 0x00000020,

    /* The input device is a gamepad (implies keyboard, has BUTTON keys). */
    INPUT_DEVICE_CLASS_GAMEPAD       = 0x00000040,

    /* The input device has switches. */
    INPUT_DEVICE_CLASS_SWITCH        = 0x00000080,

    /* The input device is a joystick (implies gamepad, has joystick absolute axes). */
    INPUT_DEVICE_CLASS_JOYSTICK      = 0x00000100,

    /* The input device is external (not built-in). */
    INPUT_DEVICE_CLASS_EXTERNAL      = 0x80000000,
}

      創建InputDevice對象之後， 對於多點觸摸設備（class爲INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH_MT),創建MultiTouchInputMapper對象並增加到InputDevice的mMappers向量列表中。

      對於單點觸摸設備（class爲INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH),創建SingleTouchInputMapper對象並增加到InputDevice的mMappers向量列表中。相關代碼如下：

InputDevice* InputReader::createDeviceLocked(int32_t deviceId,
        const String8& name, uint32_t classes) {
    InputDevice* device = new InputDevice(&mContext, deviceId, name, classes);

    ....

    if (keyboardSource != 0) {
        device->addMapper(new KeyboardInputMapper(device, keyboardSource, keyboardType));
    }

    // Cursor-like devices.
    if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_CURSOR) {
        device->addMapper(new CursorInputMapper(device));
    }

    // Touchscreens and touchpad devices.
    if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH_MT) {
        device->addMapper(new MultiTouchInputMapper(device));
    } else if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_TOUCH) {
        device->addMapper(new SingleTouchInputMapper(device));
    }

    // Joystick-like devices.
    if (classes & INPUT_DEVICE_CLASS_JOYSTICK) {
        device->addMapper(new JoystickInputMapper(device));
    }

    return device;
}

     總之,它調用createDeviceLocked創建一個InputDevice設備，並根據class類別創建對應的事件轉換器(InputMapper)，然後把這些新那建的InputMapper增加到InputDevice::mMappers中。InputMapper關係如下圖所示：

        

   2）調用InputDevice::configure配置此InputDevice

   3）調用InputDevice::reset重置此InputDevice

   4）把新建的InputDevice增加到InputReader::mDevices中。

   InputReader::processEventsLocked設備增加、刪除處理總結：

     它負責處理Device 增加、刪除事件。增加事件的流程爲：爲一個新增的Device創建一個InputDevice，並增加到InputReader::mDevices中；根據新增加設備的class類別，創建對應的消息轉換器（InputMapper），然後此消息轉換器加入InputDevice::mMappers中。消息轉換器負責把讀取的RawEvent轉換成特定的事件，以供應用程序使用。

     EventHub與InputReader各自管理功能：

     1）EventHub管理一堆Device，每一個Device與Kernel中一個事件輸入設備對應

     2）InputReader管理一堆InputDevice，每一個InputDevice與EventHub中的Device對應

     3）InputDevice管理一些與之相關的InputMapper，每一個InputMapper與一個特定的應用事件相對應，如：SingleTouchInputMapper。

          

4.3.1.1.2 事件驅動設備事件處理processEventsForDeviceLocked

   下面的分析處理以單點觸摸爲例，對於單點觸摸Touch Down時，它將報告以下事件：

    代碼：

    input_report_abs(myInputDev, ABS_X, event->x);
    input_report_abs(myInputDev, ABS_Y, event->y);

    產生的事件：*type, code, value
                          EV_ABS,ABS_X,event->x
                          EV_ABS,ABS_Y,event->y     

    代碼： 

    input_report_key(myInputDev, BTN_TOUCH,  1);
    產生的事件：*type, code, value
                          EV_KEY, BTN_TOUCH, 1

     代碼：

      input_sync(myInputDev);
        它調用input_event(dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 0);
     產生的事件：*type, code, value
                           EV_SYN, SYN_REPORT, 0

      

     它負責處理來自於同一個設備且在mEventBuffer中連續的多個事件，其函數原型如下：

void InputReader::processEventsForDeviceLocked(int32_t deviceId,
        const RawEvent* rawEvents, size_t count) {
    ssize_t deviceIndex = mDevices.indexOfKey(deviceId);
    if (deviceIndex < 0) {
        LOGW("Discarding event for unknown deviceId %d.", deviceId);
        return;
    }

    InputDevice* device = mDevices.valueAt(deviceIndex);
    if (device->isIgnored()) {
        //LOGD("Discarding event for ignored deviceId %d.", deviceId);
        return;
    }

    device->process(rawEvents, count);
}

它其實很簡單，根據輸入的deviceId找到對應的InputDevice,然後調用InputDevice::process以對設備輸入事件進行處理。InputDevice::process主要源碼如下：

 

void InputDevice::process(const RawEvent* rawEvents, size_t count) {
    // Process all of the events in order for each mapper.
    // We cannot simply ask each mapper to process them in bulk because mappers may
    // have side-effects that must be interleaved.  For example, joystick movement events and
    // gamepad button presses are handled by different mappers but they should be dispatched
    // in the order received.

    size_t numMappers = mMappers.size();
    for (const RawEvent* rawEvent = rawEvents; count--; rawEvent++)
    {
        for (size_t i = 0; i < numMappers; i++) {
            InputMapper* mapper = mMappers[i];
            mapper->process(rawEvent);
        }
    }
}

       從上面的代碼中可以看出，在InputDevice::process中，對於傳入的每一個RawEvent，依次調用InputDevice中的每一個InputMapper來進行處理。前面提到過，InputDevice包含一組處理對應設備事件InputMapper，現在這些InputMapper開始幹活了。
      下面以處理一個單點觸摸事件設備的事件爲例，進行分析，其它的處理流程類似。對於mapper->process需要查看InputReader::createDeviceLocked中創建的具體的InputMapper的process函數。下面就看看SingleTouchInputMapper的process是如何處理的，其代碼如下：

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

    mSingleTouchMotionAccumulator.process(rawEvent);
}

1）TouchInputMapper::process

       由此可見，它將首先調用TouchInputMaaper::process處理此事件，其處理代碼如下：

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

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

1.1) mCursorButtonAccumulator.process(rawEvent)

     記錄mouse或touch pad按鍵狀態，記錄rawEvent->type爲EV_KEY，且rawEvent->scanCode爲BTN_LEFT、BTN_RIGHT、BTN_MIDDLE、BTN_BACK、BTN_SIDE、BTN_FORWARD、BTN_EXTRA、BTN_TASK的事件。

1.2) mCursorScrollAccumulator.process(rawEvent)

     記錄cursor scrolling motions，記錄rawEvent->type爲EV_REL，且rawEvent->scanCode爲REL_WHEEL、REL_HWHEEL的事件。

1.3) mTouchButtonAccumulator.process(rawEvent)

     記錄touch, stylus and tool buttons狀態，記錄rawEvent->type爲EV_KEY，且rawEvent->scanCode爲BTN_TOUCH、BTN_STYLUS、BTN_STYLUS2、BTN_TOOL_FINGER、BTN_TOOL_PEN、BTN_TOOL_RUBBER、BTN_TOOL_BRUSH、BTN_TOOL_PENCIL、BTN_TOOL_AIRBRUSH、BTN_TOOL_MOUSE、BTN_TOOL_LENS、BTN_TOOL_DOUBLETAP、BTN_TOOL_TRIPLETAP、BTN_TOOL_QUADTAP的事件。

     看到了吧，我們的BTN_TOUCH在這兒被處理了，且其value被保存在mBtnTouch成員變量中。

1.4) sync(rawEvent->when)

      處理EV_SYN:SYN_REPORT，我們的EV_SYN就在這兒被處理了，當然它是Touch Down時，所發事件的最後一個事件。這兒纔是處理的重點。

      TouchInputMapper::sync將調用SingleTouchInputMapper::syncTouch函數。

      a）SingleTouchInputMapper::syncTouch

      把mCurrentRawPointerData中的ABS_X和ABS_Y的值保存在TouchInputMapper::mCurrentRawPointerData->pointers中。

          單點觸摸的syncTouch一次處理一個RawEvent，在pointers中只有一個值；而多點觸摸的syncTouch一次處理多個RawEvent，在pointers中有多個值，最多16個。

      b）TouchInputMapper::cookPointerData

      根據TouchInputMapper::mCurrentRawPointerData->pointers中的數據，通過計算，最後生成TouchInputMapper::mCurrentCookedPointerData.pointerCoords，mCurrentCookedPointerData.pointerProperties和mCurrentCookedPointerData.idToIndex的數據。把Raw進行cook，之後生成了cooked數據。

      c）TouchInputMapper::dispatchHoverExit

 

      d）TouchInputMapper::dispatchTouches

      d.a）它調用dispatchMotion

      d.b）在dispatchMotion中，根據cooked數據創建NotifyMotionArg對象，它描述了一個移動事件

      d.c）調用TouchInputMapper::getListener()->notifyMotion(&args)

              TouchInputMapper::getListener()調用mContext->getListener()，此mContext爲InputReader::mContext，所以其getListener()返回的則爲InputReader::mQueuedListener，則最後調用QueuedInputListener::notifyMotion

       補充1) InputReader::mContext在構造時用自己的指針初始化了mContext,從而mContext::mReader則爲此InputReader實例。
       補充2) 在InputReader::createDeviceLocked中創建InputDevice時，把自己的mContext作爲參數傳入，從而把它保存在InputDevice::mContext中；在創建InputMapper時，以InputDevice作爲參數，且InputMapper把它保存在mDevice中，然後從把InputDevice中的mContext也保存在InputMapper的mContext中。

      d.d）把傳遞過來的NotifyMotionArg參數複製一份，然後加入QueuedInputListener::mArgsQueue例表中。

 

      e）TouchInputMapper::dispatchHoverEnterAndMove

          

         

 

2）mSingleTouchMotionAccumulator.process 

     記錄ABS相關的值，記錄rawEvent->type爲EV_ABS，且rawEvent->scanCode爲ABS_X、ABS_Y、ABS_PRESSURE、ABS_TOOL_WIDTH、ABS_DISTANCE、ABS_TILT_X、ABS_TILT_Y的事件。我們發的ABS_X和ABS_Y在這兒被處理了。

 

     事件處理相關數據結構如下圖所示：     

 

 

4.3.1.2 InputReader::mQueuedListener->flush()

      先溫習一下，至此的消息結構變化流程：

     

      processEventsLocked已經把來自於事件設備的事件煮熟之後放入到各種NotifyArgs（如NotifyMotionArgs）之中，然後把這些各種NotifyArgs加入InputReader::mQueuedListener::mArgsQueue鏈表中。本Flush函數就是要把mArgsQueue中的所有NotifyArgs進行處理。爲描述方便，先看看其代碼：

 

void QueuedInputListener::flush() {
    size_t count = mArgsQueue.size();
    for (size_t i = 0; i < count; i++) {
        NotifyArgs* args = mArgsQueue[i];
        args->notify(mInnerListener);
        delete args;
    }
    mArgsQueue.clear();
}

       看到了吧，確實很簡單，調用鏈表中每個NotifyArgs的notify函數，且有一個有意思的參數 mInnerListener，這個參數在前面多次提到過，它是在創建mQueuedListener時提供的，它其實就是InputManager中的mDispatcher，前面一直在InputReader中打轉轉，現在終於看到InputDispatcher登場了，說明事件很快就可以謝幕了。

       再向下看一下吧，這麼多類NotifyArgs，爲描述方便，下面以NotifyMotionArgs爲例，其代碼爲： 

  

void NotifyMotionArgs::notify(const sp<InputListenerInterface>& listener) const {
    listener->notifyMotion(this);
}

      下面就看看InputDispatcher(mDispatcher)的notifyMotion函數做了些什麼。這個InputDispatcher::notifyMotion(const NotifyMotionArgs* args)可就不簡單了。

       在InputDispatcher::notifyMotion中，
       1）根據NotifyMotionArgs提供的信息，構造一個MotionEvent，再調用mPolicy->filterInputEvent看是否需要丟棄此事件，如果需要丟棄則馬上返加。其中mPolicy爲NativeInputManager實例，在構造InputDispatcher時提供的參數。

       2）對於AMOTION_EVENT_ACTION_UP或AMOTION_EVENT_ACTION_DOWN事件，則直接根據NotifyMotionArgs提供的信息，構造一個MotionEntry。

       3）調用InputDispatcher::enqueueInboundEventLocked把新構造的MotionEntry添加到InputDispatcher::mInboundQueue中，並返回是否需要喚醒mLooper<向pipe中寫入數據>的標識。

      以上操作都是在InputReader線程中完成的，現在應該InputDispatcher線程開始工作了。

4. 4 分發輸入事件

InputDispatcherThread主循環如下：

Thread::_threadLoop->

   InputDispatcherThread::threadLoop->

      mDispatcher->dispatchOnce(InputDispatcher::dispatchOnce)->

          dispatchOnceInnerLocked then

          mLooper->pollOnce

下面先看看簡單的mLooper->pollOnce

 4.4.1 mLooper->pollOnce 

      其功能爲等待超時或被pipe喚醒(InputReader線程調用InputDispatcher::notifyMotion時， InputDispatcher::notifyMotion根據情況調用mLooper->wake)。

      其調用流程如下：

      mLooper->pollOnce(int timeoutMillis)->

         Looper::pollOnce(int timeoutMillis, int* outFd, int* outEvents, void** outData)->

4.4.2 dispatchOnceInnerLocked         

      1）從mInboundQueue從中依次取出EventEntry<MotionEntry的基類>，

      2）調用InputDispatcher::dispatchMotionLocked處理此MotionEntry

      3）調用InputDispatcher::dispatchEventToCurrentInputTargetsLocked

            對於InputDispatcher::mCurrentInputTargets中的每一個InputTarget，並獲取對應的Connection，調用InputDispatcher::prepareDispatchCycleLocked，

其相關代碼如下：

 

  <span style="font-size:10px;">  for (size_t i = 0; i < mCurrentInputTargets.size(); i++) {
        const InputTarget& inputTarget = mCurrentInputTargets.itemAt(i);

        ssize_t connectionIndex = getConnectionIndexLocked(inputTarget.inputChannel);
        if (connectionIndex >= 0) {
            sp<Connection> connection = mConnectionsByReceiveFd.valueAt(connectionIndex);
            prepareDispatchCycleLocked(currentTime, connection, eventEntry, & inputTarget,
                    resumeWithAppendedMotionSample);
        } else {
#if DEBUG_FOCUS
            LOGD("Dropping event delivery to target with channel '%s' because it "
                    "is no longer registered with the input dispatcher.",
                    inputTarget.inputChannel->getName().string());
#endif
        }
    }</span>

      4）InputDispatcher::prepareDispatchCycleLocked

           4.1）調用enqueueDispatchEntryLocked創建DispatchEntry對象，並把它增加到Connection::outboundQueue隊列中。

           4.2）調用activateConnectionLocked把當前Connection增加到InputDispatcher::mActiveConnections鏈表中

           4.3）調用InputDispatcher::startDispatchCycleLocked，接着它調用Connection::inputPublisher.publishMotionEvent來發布事件到ashmem buffer中，調用Connection::inputPublisher.sendDispatchSignal發送一個dispatch信號到InputConsumer通知它有一個新的消息到了，快來消費吧！  關於消費者如何註冊和如何消息的流程在下一個專題中再寫。本文到此結束！！！