5,sensor資料流分析

前面幾章做了很多準備和鋪墊,這章終於可以分析sensor資料的傳輸流程了。主要步驟如下,

1,服務端通過HAL從驅動檔案節點中獲取sensor資料。

2,服務端通過管道傳送資料。

3,客戶端通過管道讀取資料。

4,客戶端吐出資料。

5.1服務端獲取資料

啟動sensor服務之後,就會呼叫SensorService.cpp的threadLoop方法,該方法首先不斷呼叫SensorDevice.cpp的poll方法獲取sensor資料,

do {
    ssize_t count = device.poll(mSensorEventBuffer, numEventMax);
 

然後遍歷activeConnections變數,向每一個客戶端傳送一份sensor資料。

for (size_t i=0 ; i < numConnections; ++i) {
     if (activeConnections[i] != 0) {
          activeConnections[i]->sendEvents(mSensorEventBuffer, count, mSensorEventScratch,
                  mMapFlushEventsToConnections);

poll方法呼叫流程圖如下,

這些方法都很簡單,沒什麼可論述的。加速度sensor的readEvents呼叫流程圖如下,

1,fill方法

Accelerometer.cpp 的readEvents中呼叫fill方法如下,

ssize_t n = mInputReader.fill(data_fd);

傳入的data_fd是NativeSensorManager.h的SensorContext結構體的變數。見第二章2.1.2 小節。

fill方法如下,

ssize_t InputEventCircularReader::fill(int fd)
{
    size_t numEventsRead = 0;
    if (mFreeSpace) {
        const ssize_t nread = read(fd, mHead, mFreeSpace * sizeof(input_event));
        if (nread<0 || nread % sizeof(input_event)) {
            // we got a partial event!!
            return nread<0 ? -errno : -EINVAL;
        }
        numEventsRead = nread / sizeof(input_event);
        if (numEventsRead) {
            mHead += numEventsRead;
            mFreeSpace -= numEventsRead;
            if (mHead > mBufferEnd) {
                size_t s = mHead - mBufferEnd;
                memcpy(mBuffer, mBufferEnd, s * sizeof(input_event));
                mHead = mBuffer + s;
            }
        }
    }
    return numEventsRead;
}
 

struct input_event* const mBuffer;
struct input_event* const mBufferEnd;
struct input_event* mHead;
struct input_event* mCurr;
ssize_t mFreeSpace;

mBuffer表示未讀事件;

mHead表示未讀事件的第一個，初始為緩衝區首部.

mBufferEnd表示未讀事件的最後一個，初始為緩衝區尾部.

mCurr表示當前未讀事件

struct input_event結構體定義在kernel/include/uapi/linux/input.h中,

struct input_event {
	struct timeval time;
	__u16 type;//型別,比如sensor,按鍵事件等
	__u16 code;
	__s32 value;//具體的數值
};

2,獲取sensor值,

while (count && mInputReader.readEvent(&event)) {
		int type = event->type;
		if (type == EV_ABS) {
			float value = event->value;
			if (event->code == EVENT_TYPE_ACCEL_X) {
				mPendingEvent.data[0] = value * CONVERT_ACCEL_X;
			} else if (event->code == EVENT_TYPE_ACCEL_Y) {
				mPendingEvent.data[1] = value * CONVERT_ACCEL_Y;
			} else if (event->code == EVENT_TYPE_ACCEL_Z) {
				mPendingEvent.data[2] = value * CONVERT_ACCEL_Z;
			}
		} else if (type == EV_SYN) {
			switch (event->code){
				case SYN_TIME_SEC:
					{
						mUseAbsTimeStamp = true;
						report_time = event->value*1000000000LL;
					}
					break;
				case SYN_TIME_NSEC:
					{
						mUseAbsTimeStamp = true;
						mPendingEvent.timestamp = report_time+event->value;
					}
					break;
•••
mInputReader.next();

首先獲取加速度sensor三個方向上的值,然後獲取對應的時間。

當然,時間有2部分組成,最後轉化為ns相加。

InputEventReader.cpp的readEvent方法如下,

ssize_t InputEventCircularReader::readEvent(input_event const** events)
{
    *events = mCurr;
    ssize_t available = (mBufferEnd - mBuffer) - mFreeSpace;
    return available ? 1 : 0;
}

3,讀取下一個sensor的值

InputEventReader.cpp的next方法如下,

void InputEventCircularReader::next()
{
    mCurr++;
    mFreeSpace++;
    if (mCurr >= mBufferEnd) {
        mCurr = mBuffer;
    }
}

這樣,通過InputEventReader.cpp讀取sensor裝置節點的值。

5.2服務端傳送資料

Sensor服務端每次讀取資料之後,當然,一次讀取一組sensor資料,這一組sensor資料可能有幾個sensor值,也可能一個都沒有。

for (size_t i=0 ; i < numConnections; ++i) {
    if (activeConnections[i] != 0) {
          activeConnections[i]->sendEvents(mSensorEventBuffer, count, mSensorEventScratch,
                 mMapFlushEventsToConnections);

呼叫SensorEventConnection物件的sendEvents方法將資料傳送給客戶端。傳送流程圖如下,

最後的write方法如下,

ssize_t BitTube::write(void const* vaddr, size_t size)
{
    ssize_t err, len;
    do {
        len = ::send(mSendFd, vaddr, size, MSG_DONTWAIT | MSG_NOSIGNAL);
        // cannot return less than size, since we're using SOCK_SEQPACKET
        err = len < 0 ? errno : 0;
    } while (err == EINTR);
    return err == 0 ? len : -err;
}

利用mSendFd將資料寫入管道。

注意, mSensorChannel就是指BitTube.cpp物件,在服務端和客戶端共用一個。

5.3客服端讀取資料

android_hardware_SensorManager.cpp內部類Receiver的handleEvent首先會讀取服務端寫入管道的資料,然後傳送給Java上層。

讀取程式碼如下,

while ((n = q->read(buffer, 16)) > 0) {

read方法的呼叫流程圖如下,

BitTube.cpp的read方法如下,

ssize_t BitTube::read(void* vaddr, size_t size)
{
    ssize_t err, len;
    do {
        len = ::recv(mReceiveFd, vaddr, size, MSG_DONTWAIT);
        err = len < 0 ? errno : 0;
    } while (err == EINTR);
    if (err == EAGAIN || err == EWOULDBLOCK) {
        // EAGAIN means that we have non-blocking I/O but there was
        // no data to be read. Nothing the client should care about.
        return 0;
    }
    return err == 0 ? len : -err;
}

使用mReceiveFd從管道中讀取服務端傳送過來的資料。

5.4客戶端傳送資料

handleEvent方法獲取資料之後, 回撥Java層SystemSensorManager的內部類SensorEventQueue的dispatchSensorEvent方法。

env->CallVoidMethod(receiverObj.get(),gBaseEventQueueClassInfo.dispatchSensorEvent,
        buffer[i].sensor, mScratch, status, buffer[i].timestamp);

最後呼叫註冊的onSensorChanged吐出資料。

小結: