Android_Input分析

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Input Subsystem分析

 

Android2.3.7的Input子系统由驱动、Native层InputManager、InputManager JNI、Java层InputManager组成。

 

Input子系统的驱动被封装为字符设备，目录位于/dev/input，上层架构通过扫描该目录，得到输入设备，open（）设备，read（）来自底层驱动的输入事件，再由上层处理转发。

 

Native层InputManager有：

EventHub.cpp 使用poll机制，从字符设备获取事件。

 

InputReader.cpp 负责从EventHub获取事件并交给InputDispatcher进行分发。它有三个附属类协助其实现该层的功能，InputDevice、InputMapper（其子类有：SwitchInputMapper、KeyboardInputMapper、TouchInputMapper、MouseInputMapper、SingleTouchInputMapper、MultiTouchInputMapper等各种输入类型的映射）将事件分类交给InputDispatcher。还有个InputReaderThread负责创建InputReader线程，由InputManager类管理，该线程会受到Poll机制的阻塞。

 

InputDispatcher.cpp负责将事件分发给Connection（即 foreground target，猜测是当前活动UI的代理）。他内部采用queue存储事件，并使用Looper类（使用epoll实现）实现对事件接收者的管理，一旦有事件来到，首先检查queue是否为空并插入事件，不空时立即唤醒Looper，进入事件处理循环。这里同样采用线程循环，名字是InputDispatcherThread,也是由InputManager类初始化，该线程同样会受到Poll机制的阻塞。InputDispatcher类比较复杂，其内部流程还不是很清楚，还有一些附属类尚未研究。

 

InputManager.cpp负责管理InputReaderThread和InputDispatcherThread线程，如它们的初始化、start和stop。

 

以上几个类都是从其相应的Interface抽象类继承下来的，表明它们是被作为独立的组件设计的，我们可以替换它们。但是JNI层依赖具体的InputManager，2.3.7版本的InputManager实现比较简单，依附于WindowManager服务，4.0代码将InputManager也提升为一个service，可能输入响应要提高一个级别。

 

JNI层InputManager有：

       com_android_server_InputManager.cpp负责初始化InputManager，向上面Java层提供Native调用。它继承自InputReaderPolicyInterface和InputDispatcherPolicyInterface，并将自己作为参数传递给InputReader和InputDispatcher，大概是用来实现一些策略。

       它提供的功能很多，如registerInputChannel()函数提供给应用程序注册Input系统以实现事件输入，该机制被包装为InputChannel类，在Native层又被封装进Connection类，被Looper添加为事件接受者。

 

Java层InputManager有：

    InputManager.java几乎是对JNI层的封装，并为JNI提供了回调。它的初始化是在WindowManagerService的构造函数中，并在这里做一些Input子系统的初始化的工作，如设置display的大小。它是作为WindowManagerService的一个功能类来使用，基本上是又将InputManager.java封装了一次。其他附属类没有分析。

 

问题：InputManager的Native层C++代码没有入口函数，都是以线程的方式被上层Java框架经由JNI启动。问题是该线程所属的进程是谁？

 

 

自动化测试工具Monkey向系统插入Input事件的方法

 

Android2.3.7中的Monkey实现了三种途径向系统插入Input事件：

1.       随机生成Input事件，对应类为MonkeySourceRandom

2.       从脚本读取Input事件，对应类为MonkeySourceScript

3.       从socket读取Input事件，对应类为MonkeySourceNetwork

 

这三个类均继承自MonkeyEventSource类，它们将从不同源获取到的event放进内部queue，在Monkey的runMonkeyCycles()循环中取出这些event插入系统。

 

       代码：

       MonkeyEvent ev = mEventSource.getNextEvent();

            if (ev != null) {

                int injectCode = ev.injectEvent(mWm, mAm, mVerbose);

 

       这里还是实现了几种 MonkeyEvent模拟系统里面的Input Event，如MonkeyKeyEvent、MonkeyMotionEvent、MonkeyPowerEvent、MonkeyNoopEvent、MonkeyFlipEvent、MonkeyCommandEvent、MonkeyActivityEvent等。它们各自实现了 injectEvent()函数，因为是模拟事件，所以不是所有子类的都会向系统底层插入event。

 

例如 MonkeyCommandEvent是执行一个命令，代码如下：

    public int injectEvent(IWindowManager iwm, IActivityManager iam, int verbose) {

        if (mCmd != null) {

            //Execute the shell command

            try {

                java.lang.Process p = Runtime.getRuntime().exec(mCmd);

                int status = p.waitFor();

                System.err.println("// Shell command " + mCmd + " status was " + status);

            } catch (Exception e) {

                System.err.println("// Exception from " + mCmd + ":");

                System.err.println(e.toString());

            }

        }

        return MonkeyEvent.INJECT_SUCCESS;

    }

 

向系统底层插入event的代码会这样写：iwm.injectKeyEvent(getEvent(), false) 插入的是Key事件。

在android的Java层、JNI层、Native C++层都实现了类似的函数，它们是层层向下调用的关系，最终Input event会被插入到InputDispatcher的内部queue里面，进入事件分发循环。

 

从上至下依次实现：

1.       WindowManagerService.java中，injectKeyEvent()等；

2.       InputManager.java中，injectInputEvent()；

3.       com_android_server_InputManager.cpp中，android_server_InputManager_nativeInjectInputEvent();

4.       InputDispatcher.cpp中，injectInputEvent()。

 

 

自动化测试工具Monkeyrunner的工作方式

 

Monkeyrunner是基于ddms和Monkey开发的自动化测试工具，它使用Python作为脚本对自动化测试过程进行控制。有三个类实现其功能：

1.       MonkeyRunner 在PC端调用ddms库的功能，完成设备socket连接、adb初始化、向Monkey发送event和command、截屏等。在手机端由Monkey完成event的插入并执行一些command。

2.       MonkeyRecorder 用XML格式记录执行过的command和event，还提供了对记录脚本的打包功能，该脚本不是Python脚本，可用于Monkey的回放。

3.       ScriptRunner 负责加载Python脚本并执行它。