android Input专题- Q/R/S 10/11/12 InputReader源码分析1

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上节课已经讲到了InputReaderThread和InputDispatchThread已经启动了,调用了对应的run方法,这里会导致对应的threadLoop方法执行:

native/services/inputflinger/InputReaderBase.cpp

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

这里会调用到mReader的loopOnce方法,这个方法将是非常关键的方法:

void InputReader::loopOnce() {
    int32_t oldGeneration;
    int32_t timeoutMillis;
    bool inputDevicesChanged = false;
    std::vector<InputDeviceInfo> inputDevices;
 //省略部分
    //mEventHub获取数据
    size_t count = mEventHub->getEvents(timeoutMillis, mEventBuffer, EVENT_BUFFER_SIZE);

    { // acquire lock
        AutoMutex _l(mLock);
        mReaderIsAliveCondition.broadcast();

        if (count) {
            processEventsLocked(mEventBuffer, count);
        }

       //省略部分

        if (oldGeneration != mGeneration) {
            inputDevicesChanged = true;
            getInputDevicesLocked(inputDevices);
        }
    } // release lock

    // Send out a message that the describes the changed input devices.
    if (inputDevicesChanged) {
        mPolicy->notifyInputDevicesChanged(inputDevices);
    }

//省略部分注释
    mQueuedListener->flush();
}

1. mEventHub中获取getEvents数据:

这里第一步就是调用了EventHub的getEvents方法:

size_t EventHub::getEvents(int timeoutMillis, RawEvent* buffer, size_t bufferSize) {
    ALOG_ASSERT(bufferSize >= 1);

    AutoMutex _l(mLock);

    struct input_event readBuffer[bufferSize];

    RawEvent* event = buffer;
    size_t capacity = bufferSize;
    bool awoken = false;
    for (;;) {
       //省略部分

        if (mNeedToScanDevices) {
            mNeedToScanDevices = false;
            scanDevicesLocked();
            mNeedToSendFinishedDeviceScan = true;
        }
//第一次一般遍历mOpeningDevices这个列表进行各个device获取变成DEVICE_ADDED
        while (mOpeningDevices != nullptr) {
            Device* device = mOpeningDevices;
            ALOGV("Reporting device opened: id=%d, name=%s\n",
                 device->id, device->path.c_str());
            mOpeningDevices = device->next;
            event->when = now;
            event->deviceId = device->id == mBuiltInKeyboardId ? 0 : device->id;
            event->type = DEVICE_ADDED;
            event += 1;
            mNeedToSendFinishedDeviceScan = true;
            if (--capacity == 0) {
                break;
            }
        }
//第一次扫描完毕消息
        if (mNeedToSendFinishedDeviceScan) {
            mNeedToSendFinishedDeviceScan = false;
            event->when = now;
            event->type = FINISHED_DEVICE_SCAN;
            event += 1;
            if (--capacity == 0) {
                break;
            }
        }

        // Grab the next input event.
        bool deviceChanged = false;
        //第一次扫描时候没有消息,指导后面有触摸消息才会进入这里,这里是会由下面epoll监听消息触发
        while (mPendingEventIndex < mPendingEventCount) {
            const struct epoll_event& eventItem = mPendingEventItems[mPendingEventIndex++];
            if (eventItem.data.fd == mINotifyFd) {
                if (eventItem.events & EPOLLIN) {
                    mPendingINotify = true;
                } else {
                    ALOGW("Received unexpected epoll event 0x%08x for INotify.", eventItem.events);
                }
                continue;
            }
//省略部分

            Device* device = getDeviceByFdLocked(eventItem.data.fd);

    //省略部分
            // This must be an input event
            if (eventItem.events & EPOLLIN) {
             //读取对应数据
                int32_t readSize = read(device->fd, readBuffer,
                        sizeof(struct input_event) * capacity);
                //省略部分
                } else {
                    int32_t deviceId = device->id == mBuiltInKeyboardId ? 0 : device->id;
					//获取真实读取到的inputevent数据真实个数
                    size_t count = size_t(readSize) / sizeof(struct input_event);
                    //构造出对应的event
                    for (size_t i = 0; i < count; i++) {
                        struct input_event& iev = readBuffer[i];
                        event->when = processEventTimestamp(iev);
                        event->deviceId = deviceId;
                        event->type = iev.type;
                        event->code = iev.code;
                        event->value = iev.value;
                        event += 1;
                        capacity -= 1;
                    }
                 //省略部分
                }
            }
            //省略部分
        }
//省略部分
        if (event != buffer || awoken) {//第一次扫描就会进入这里进行返回
            break;
        }
//省略部分
//这里epoll在等待消息产生,产生消息EventItem都会放到mPendingEventItems中
        int pollResult = epoll_wait(mEpollFd, mPendingEventItems, EPOLL_MAX_EVENTS, timeoutMillis);

        if (pollResult < 0) {
          //省略部分
        } else {
        //这里对mPendingEventCount进行赋值真正有多少个事件产生
            // Some events occurred.
            mPendingEventCount = size_t(pollResult);
        }
    }

    // All done, return the number of events we read.
    return event - buffer;
}

这个方法相对还是比较复杂的,主要关心做了两部分的业务:
1、获取设备device各个信息,及监听设备变化
2、监听各个设备产生数据,并转换变成元数据RawEvent
最后会把一个个的RawEvent放入到传递进来的event这个链表里面即InputReader的

 size_t count = mEventHub->getEvents(timeoutMillis, mEventBuffer, EVENT_BUFFER_SIZE);

中的mEventBuffer,所以后面就是用这个mEventBuffer进行对应数据读取等,当mEventBuffer数据有了之后那应该到了InputReader loopOnce的下一步了。

2. 处理数据processEventsLocked

void InputReader::processEventsLocked(const RawEvent* rawEvents, size_t count) {
    for (const RawEvent* rawEvent = rawEvents; count;) {
        int32_t type = rawEvent->type;
        size_t batchSize = 1;
        //首先判断type类型,如果已经开始触摸,那么这里type值肯定会小于FIRST_SYNTHETIC_EVENT
        if (type < EventHubInterface::FIRST_SYNTHETIC_EVENT) {
            int32_t deviceId = rawEvent->deviceId;
            while (batchSize < count) {
                //判断是否有其他消息,或者设备都换了,存在则退出这次数据的系列
                if (rawEvent[batchSize].type >= EventHubInterface::FIRST_SYNTHETIC_EVENT
                        || rawEvent[batchSize].deviceId != deviceId) {
                    break;
                }
                //一个触摸事件是由若干个RawEvent组成,比如触摸滑动,他有abs,syn等类型
                batchSize += 1;
            }
            //把一个系列事件完成后进行processEvents进行处理
            processEventsForDeviceLocked(deviceId, rawEvent, batchSize);
        } else {
        //以下几种都是对设备相关移除添加进行操作的
            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:
                ALOG_ASSERT(false); // can't happen
                break;
            }
        }
        count -= batchSize;
        rawEvent += batchSize;
    }
}

这里注释中对大部分已经进行讲解,最重要其实是processEventsForDeviceLocked

### InputReader 向 Pipe 中写入数据的触发条件及场景 InputReaderAndroid 输入子系统中的核心组件之一,负责读取来自 EventHub 的原始输入事件,并将其转换为更高层次的输入事件供 InputDispatcher 处理。以下是关于 InputReader 向 Pipe 写入数据的具体分析: #### 1. **EventHub 数据更新** 当 EventHub 使用 INotify 和 epoll 机制检测到 `/dev/input` 下的设备节点发生变化时,会通知 InputReader 更新其内部状态[^2]。此时,如果存在新的输入事件(如按键按下、触摸屏滑动等),InputReader 将这些事件从 EventHub 获取并进行初步处理。 一旦完成对新事件的获取和预处理,InputReader 可能会将某些元信息或控制信号写入 Pipe,以便其他线程或模块感知当前的状态变化。 --- #### 2. **InputMapper 类型匹配与映射** 在处理不同类型的输入事件时,InputReader 需要依赖不同的 `InputMapper` 子类来解析和映射硬件事件。例如: - 键盘输入由 `KeyboardInputMapper` 解析; - 触摸屏输入由 `TouchInputMapper` 映射; - 光标移动由 `CursorInputMapper` 进行管理[^4]。 每当某个特定的 `InputMapper` 完成对其对应事件的映射后,可能会触发 InputReader 向 Pipe 写入数据的操作,以同步最新的事件上下文给下游消费者。 --- #### 3. **事件队列填充完毕后的刷新操作** 经过一系列复杂的逻辑流程,在 `processEventsForDeviceLocked` 方法中完成对原始事件的加工之后,InputReader 会将结果暂存至 `QueuedInputListener` 的 `mArgsQueue` 队列中[^5]。随后调用 `flush()` 函数执行实际的通知动作。 在此过程中,为了确保及时传递最新事件给 InputDispatcher 并释放内存资源,可能涉及向 Pipe 发送确认消息或者标志位的动作。这一步骤对于维持整个系统的实时性和流畅度至关重要。 --- #### 4. **特殊情况下的主动干预** 除了上述常规路径外,还可能存在一些特殊情形促使 InputReader 主动往 Pipe 内注入额外的数据包。例如: - 设备热插拔导致需要重新初始化部分参数配置; - 用户交互模式切换(如虚拟键盘弹出/隐藏)引发全局环境调整需求; - 系统级异常恢复期间尝试修复潜在错误链路等问题。 以上情况均可能导致临时性的管道通信行为发生。 --- ```cpp // 示例代码片段展示如何模拟一次简单的Pipe写入过程 #include <unistd.h> int main() { int fd[2]; char buffer[] = "New Event"; pipe(fd); write(fd[1], buffer, sizeof(buffer)); // 假设此处代表某种条件下向Pipe写入数据 close(fd[0]); close(fd[1]); return 0; } ``` --- ### 总结 综上所述,InputReader 向 Pipe 写入数据的主要触发条件可以归纳为以下几个方面:一是基于底层硬件变动所驱动的新事件捕获;二是各类具体 Mapper 组件协作完成后产生的中间产物提交;三是针对复杂业务逻辑下必要的即时反馈支持。每种情况下都需要严格遵循既定协议规范来进行高效可靠的跨进程通讯。
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