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android 按键处理

2013-03-02 18:20 351 查看
原文地址链接:/article/10885237.html

移植android的键盘和按键

(1)Android使用标准的linux输入事件设备(/dev/input目录下)和驱动,按键定义在内核include/linux/input.h文件中,

按键定义形式如下:

#define KEY_ESC 1

#define KEY_1 2

#define KEY_2 3

(2)内核中(我的平台是arch/arm/mach-mmp/merlin.c文件)中按键的定义如下形式:

static struct gpio_keys_button btn_button_table[] = {

[0] = {

.code = KEY_F1,

.gpio = MFP_PIN_GPIO2,

.active_low = 1, /* 0 for down 0, up 1; 1 for down 1, up 0 */

.desc = "H_BTN button",

.type = EV_KEY,

/* .wakeup = */

.debounce_interval = 10, /* 10 msec jitter elimination */

},

[1] = {

.code = KEY_F2,

.gpio = MFP_PIN_GPIO3,

.active_low = 1, /* 0 for down 0, up 1; 1 for down 1, up 0 */

.desc = "O_BTN button",

.type = EV_KEY,

/* .wakeup = */

.debounce_interval = 10, /* 10 msec jitter elimination */

},

[2] = {

.code = KEY_F4,

.gpio = MFP_PIN_GPIO1,

.active_low = 1, /* 0 for down 0, up 1; 1 for down 1, up 0 */

.desc = "S_BTN button",

.type = EV_KEY,

/* .wakeup = */

.debounce_interval = 10, /* 10 msec jitter elimination */

},

};

static struct gpio_keys_platform_data gpio_keys_data = {

.buttons = btn_button_table,

.nbuttons = ARRAY_SIZE(btn_button_table),

};

static struct platform_device gpio_keys = {

.name = "gpio-keys",

.dev = {

.platform_data = &gpio_keys_data,

},

.id = -1,

};

上面定义是将MFP_PIN_GPIO2这个GPIO口的按键映射到Linux的KEY_F1按键,MPF_PIN_GPIO3映射到KEY_F2,MFP_PIN_GPIO1映射到KEY_F4

(3)上面(2)步实现了从硬件GPIO口到内核标准按键的映射,但是android并没有直接使用映射后的键值,而且对其再进行了一次映射,从内核标准键值

到android所用键值的映射表定义在android文件系统的/system/usr/keylayout目录下。标准的映射文件为qwerty.kl,定义如下:

key 399 GRAVE

key 2 1

key 3 2

key 4 3

key 5 4

key 6 5

key 7 6

key 8 7

key 9 8

key 10 9

key 11 0

key 158 BACK WAKE_DROPPED

key 230 SOFT_RIGHT WAKE

key 60 SOFT_RIGHT WAKE

key 107 ENDCALL WAKE_DROPPED

key 62 ENDCALL WAKE_DROPPED

key 229 MENU WAKE_DROPPED

key 139 MENU WAKE_DROPPED

key 59 MENU WAKE_DROPPED

key 127 SEARCH WAKE_DROPPED

key 217 SEARCH WAKE_DROPPED

key 228 POUND

key 227 STAR

key 231 CALL WAKE_DROPPED

key 61 CALL WAKE_DROPPED

key 232 DPAD_CENTER WAKE_DROPPED

key 108 DPAD_DOWN WAKE_DROPPED

key 103 DPAD_UP WAKE_DROPPED

key 102 HOME WAKE

key 105 DPAD_LEFT WAKE_DROPPED

key 106 DPAD_RIGHT WAKE_DROPPED

key 115 VOLUME_UP

key 114 VOLUME_DOWN

key 116 POWER WAKE

key 212 CAMERA

key 16 Q

key 17 W

key 18 E

key 19 R

key 20 T

key 21 Y

key 22 U

key 23 I

key 24 O

key 25 P

key 26 LEFT_BRACKET

key 27 RIGHT_BRACKET

key 43 BACKSLASH

key 30 A

key 31 S

key 32 D

key 33 F

key 34 G

key 35 H

key 36 J

key 37 K

key 38 L

key 39 SEMICOLON

key 40 APOSTROPHE

key 14 DEL

key 44 Z

key 45 X

key 46 C

key 47 V

key 48 B

key 49 N

key 50 M

key 51 COMMA

key 52 PERIOD

key 53 SLASH

key 28 ENTER

key 56 ALT_LEFT

key 100 ALT_RIGHT

key 42 SHIFT_LEFT

key 54 SHIFT_RIGHT

key 15 TAB

key 57 SPACE

key 150 EXPLORER

key 155 ENVELOPE

key 12 MINUS

key 13 EQUALS

key 215 AT

(4)android对底层按键的处理方法

android按键的处理是Window Manager负责,主要的映射转换实现在android源代码frameworks/base/libs/ui/EventHub.cpp

此文件处理来自底层的所有输入事件,并根据来源对事件进行分类处理,对于按键事件,处理过程如下:

(a)记录驱动名称为

(b)获取环境变量ANDROID_ROOT为系统路径(默认是/system,定义在android源代码/system/core/rootdir/init.rc文件中)

(c)查找路径为"系统路径/usr/keylayout/驱动名称.kl"的按键映射文件,如果不存在则默认用路径为"系统路径/usr/keylayout/qwerty.kl"

这个默认的按键映射文件,映射完成后再把经映射得到的android按键码值发给上层应用程序。

所以我们可以在内核中定义多个按键设备,然后为每个设备设定不同的按键映射文件,不定义则会默认用qwerty.kl

(5)举例

上面(2)步我们在内核中声明了一个名为"gpio-keys"的按键设备,此设备定义在内核drivers/input/keyboard/gpio_keys.c文件中

然后我们在内核启动过程中注册此设备: platform_device_register(&gpio_keys);

然后我们可以自己定义一个名为gpio-keys.kl的android按键映射文件,此文件的定义可以参考querty.kl的内容,比如说我们想将MPF_PIN_GPIO3

对应的按键作android中的MENU键用,首先我们在内核中将MPF_PIN_GPIO3映射到KEY_F2,在内核include/linux/input.h中查找KEY_F2发现

#define KEY_F2 60

参照KEY_F2的值我们在gpio-keys.kl中加入如下映射即可

key 60 MENU WAKE

其它按键也照此添加,完成后将按键表放置到/system/usr/keylayout目录下即可。

补充:

(1)android按键设备的映射关系可以在logcat开机日志中找的到(查找EventHub即可)

(2)android按键设备由Window Manager负责,Window Manager从按键驱动读取内核按键码,然后将内核按键码转换成android按键码,转换完成后Window Manager会将内核按键码和android按键码一起发给应用程序来使用,这一点一定要注意。

对于按键事件,调用mDevices[i]->layoutMap->map进行映射。映射实际是由 KeyLayoutMap::map完成的,KeyLayoutMap类里读取配置文件qwerty.kl,由配置 文件 qwerty.kl 决定键值的映射关系。你可以通过修 改./development/emulator/keymaps/qwerty.kl来改变键值的映射关系。

JNI 函数

在frameworks/base/services/jni/com_android_server_KeyInputQueue.cpp文 件中,向 JAVA提供了函数android_server_KeyInputQueue_readEvent,用于读 取输入设备事件。



C代码

static
jboolean


android_server_KeyInputQueue_readEvent(JNIEnv* env, jobject clazz,


jobject event)


{


gLock.lock();


sp hub = gHub;



if
(hub == NULL) {


hub =
new
EventHub;


gHub = hub;


}


gLock.unlock();


int32_t deviceId;


int32_t type;


int32_t scancode, keycode;


uint32_t flags;


int32_t value;


nsecs_t when;



bool
res = hub->getEvent(&deviceId, &type, &scancode, &keycode,


&flags, &value, &when);


env->SetIntField(event, gInputOffsets.mDeviceId, (jint)deviceId);


env->SetIntField(event, gInputOffsets.mType, (jint)type);


env->SetIntField(event, gInputOffsets.mScancode, (jint)scancode);


env->SetIntField(event, gInputOffsets.mKeycode, (jint)keycode);


env->SetIntField(event, gInputOffsets.mFlags, (jint)flags);


env->SetIntField(event, gInputOffsets.mValue, value);


env->SetLongField(event, gInputOffsets.mWhen,


(jlong)(nanoseconds_to_milliseconds(when)));



return
res;


}




readEvent调用hub->getEvent读了取事件,然后转换成JAVA的结构。

事件中转线程

在frameworks/base/services/java/com/android/server/KeyInputQueue.java 里创建了一个线程,它循环的读取事件,然后把事件放入事件队列里。



Java代码

Thread mThread =
new
Thread("InputDeviceReader")
{



public
void
run() {


android.os.Process.setThreadPriority(


android.os.Process.THREAD_PRIORITY_URGENT_DISPLAY);



try
{


RawInputEvent ev =
new
RawInputEvent();



while
(true)
{


InputDevice di;


readEvent(ev);


send = preprocessEvent(di, ev);


addLocked(di, curTime, ev.flags, ..., me);


}


}


};




输入事件分发线程

在frameworks/base/services/java/com/android/server/WindowManagerService.java里创建了一个输入事件分发线程,它负责把事件分发到相应的窗口上去。



Java代码

mQueue.getEvent


dispatchKey/dispatchPointer/dispatchTrackball




按键,触摸屏流程分析

按键触摸屏流程分析:

WindowManagerService类的构造函数

WindowManagerService()

mQueue = new KeyQ();

因为 WindowManagerService.java (frameworks\base\services\java\com\android\server)中有:

private class KeyQ extends KeyInputQueue

KeyQ 是抽象类 KeyInputQueue 的实现,所以 new KeyQ类的时候实际上在 KeyInputQueue 类中创建了

一个线程 InputDeviceReader 专门用来冲设备读取按键事件,代码:

Thread mThread = new Thread("InputDeviceReader") {

public void run()

{

在循环中调用:readEvent(ev);

...

send = preprocessEvent(di, ev);

实际调用的是 KeyQ 类的 preprocessEvent 函数

...

int keycode = rotateKeyCodeLocked(ev.keycode);

int[] map = mKeyRotationMap;

for (int i=0; i<N; i+=2)

{

if (map[i] == keyCode)

return map[i+1];

} //

addLocked(di, curTime, ev.flags,RawInputEvent.CLASS_KEYBOARD,newKeyEvent(di, di.mDownTime, curTime, down,keycode, 0, scancode,...));

QueuedEvent ev = obtainLocked(device, when, flags, classType, event);

}

}

readEvent() 实际上调用的是 com_android_server_KeyInputQueue.cpp (frameworks\base\services\jni)中的:

static jboolean android_server_KeyInputQueue_readEvent(JNIEnv* env, jobject clazz,jobject event)

bool res = hub->getEvent(&deviceId, &type, &scancode, &keycode,&flags, &value, &when);

调用的是 EventHub.cpp (frameworks\base\libs\ui)中的:

bool EventHub::getEvent(int32_t* outDeviceId, int32_t* outType,

int32_t* outScancode, int32_t* outKeycode, uint32_t *outFlags,

int32_t* outValue, nsecs_t* outWhen)

在函数中调用了读设备操作:res = read(mFDs[i].fd, &iev, sizeof(iev));

在构造函数 WindowManagerService()调用 new KeyQ() 以后接着调用了:

mInputThread = new InputDispatcherThread();

...

mInputThread.start();

来启动一个线程 InputDispatcherThread

run()

process();

QueuedEvent ev = mQueue.getEvent(...)

因为WindowManagerService类中: final KeyQ mQueue;

所以实际上 InputDispatcherThread 线程实际上从 KeyQ 的事件队列中读取按键事件。

switch (ev.classType)

case RawInputEvent.CLASS_KEYBOARD:

...

dispatchKey((KeyEvent)ev.event, 0, 0);

mQueue.recycleEvent(ev);

break;

case RawInputEvent.CLASS_TOUCHSCREEN:

//Log.i(TAG, "Read next event " + ev);

dispatchPointer(ev, (MotionEvent)ev.event, 0, 0);

break;

===============================================================

KeyInputQueue.java (frameworks\base\services\java\com\android\server):

的线程 Thread mThread = new Thread("InputDeviceReader") 本地调用:

readEvent(ev);读取按键。readEvent 调用的是文件:

com_android_server_KeyInputQueue.cpp (frameworks\base\services\jni)中的函数:

static jboolean android_server_KeyInputQueue_readEvent(JNIEnv* env, jobject clazz,

jobject event)

android_server_KeyInputQueue_readEvent中有:

hub = new EventHub;

bool res = hub->getEvent(&deviceId, &type, &scancode, &keycode,

&flags, &value, &when);

hub->getEvent 调用的是

EventHub.cpp (frameworks\base\libs\ui) 文件中的函数:

bool EventHub::getEvent(int32_t* outDeviceId, int32_t* outType,

int32_t* outScancode, int32_t* outKeycode, uint32_t *outFlags,

int32_t* outValue, nsecs_t* outWhen)

读取按键。

class RefBase::weakref_impl : public RefBase::weakref_type

在系统启动后,android 会通过

static const char *device_path = "/dev/input";

bool EventHub::openPlatformInput(void)

res = scan_dir(device_path);

通过下面的函数打开设备。

int EventHub::open_device(const char *deviceName)

{

...

fd = open(deviceName, O_RDWR);

...

mFDs[mFDCount].fd = fd;

mFDs[mFDCount].events = POLLIN;

...

ioctl(mFDs[mFDCount].fd, EVIOCGNAME(sizeof(devname)-1), devname);

...

const char* root = getenv("ANDROID_ROOT");

snprintf(keylayoutFilename, sizeof(keylayoutFilename),

"%s/usr/keylayout/%s.kl", root, tmpfn);

...

device->layoutMap->load(keylayoutFilename);

...

}

打开设备的时候,如果 device->classes&CLASS_KEYBOARD 不等于 0 表明是键盘。

常用输入设备的定义有:

enum {

CLASS_KEYBOARD = 0x00000001, //键盘

CLASS_ALPHAKEY = 0x00000002, //

CLASS_TOUCHSCREEN = 0x00000004, //触摸屏

CLASS_TRACKBALL = 0x00000008 //轨迹球

};

打开键盘设备的时候通过上面的 ioctl 获得设备名称,命令字 EVIOCGNAME 的定义在文件:

kernel/include/linux/input.h 中。

#define EVIOCGNAME(len) _IOC(_IOC_READ, 'E', 0x06, len) /* get device name */

在内核键盘驱动文件 drivers/input/keyboard/pxa27x_keypad.c 中定义了设备名称:pxa27x-keypad

static struct platform_driver pxa27x_keypad_driver = {

.probe = pxa27x_keypad_probe,

.remove = __devexit_p(pxa27x_keypad_remove),

.suspend = pxa27x_keypad_suspend,

.resume = pxa27x_keypad_resume,

.driver = {

.name = "pxa27x-keypad",

.owner = THIS_MODULE,

},

};

ANDROID_ROOT 为环境变量,在android的命令模式下通过 printenv 可以知道它为: system

所以 keylayoutFilename 为:/system/usr/keylayout/pxa27x-keypad.kl

pxa27x-keypad.kl 定义了按键映射,具体内容如下:

----------------------

# NUMERIC KEYS 3x4

key 2 1

key 3 2

key 4 3

key 5 4

key 6 5

key 7 6

key 8 7

key 9 8

key 10 9

key 11 0

key 83 POUND

key 55 STAR

# FUNCTIONAL KEYS

key 231 MENU WAKE_DROPPED

key 192 BACK WAKE_DROPPED

key 193 HOME WAKE

key 107 DEL WAKE

key 102 CALL WAKE_DROPPED

key 158 ENDCALL WAKE_DROPPED

key 28 DPAD_CENTER WAKE

key 115 VOLUME_UP

key 114 VOLUME_DOWN

----------------------

如果没有定义键盘映射文件,那么默认使用系统的 /system/usr/keylayout/qwerty.kl

可以修改 /system/usr/keylayout/qwerty.kl 文件改变Android公司的按键映射。

device->layoutMap->load(keylayoutFilename) 调用的是文件:

KeyLayoutMap.cpp (frameworks\base\libs\ui)中的函数:

status_t KeyLayoutMap::load(const char* filename)通过解析 pxa27x-keypad.kl

把按键的映射关系保存在 :KeyedVector<int32_t,Key> m_keys; 中。

当获得按键事件以后调用:

status_t KeyLayoutMap::map(int32_t scancode, int32_t *keycode, uint32_t *flags)

由映射关系 KeyedVector<int32_t,Key> m_keys 把扫描码转换成andorid上层可以识别的按键。
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