Android系統--輸入系統（十六）APP跟輸入系統建立聯絡_InputChannel和Connection

0. 核心:socketpair機制

1. 回顧Dispatch處理過程：

1.1 放入佇列前稍加處理

  • 分類：Global Key/System Key/User Key
  • 處理緊急事件（比如來電的時候按下音量鍵靜音）

1.2 InputReader執行緒將讀到的輸入事件稍加處理後放入mInboundQueue佇列中，接著喚醒Dispatch執行緒

1.3 Dispatch從mInboundQueue佇列中將輸入事件取出，並稍加處理。

  • 對於Global Key/System Key按鍵處理：放入mCommandQueue佇列中，依次處理，處理之後就release
  • 對於User Key，放入佇列：查詢目標APP，得到Connection，放入其OutBoundQueue佇列中，稍後取出處理

2. 引入--如何找出目標應用程式，輸入系統和應用程式如何建立聯絡？

PC和安卓系統都是執行著多個應用程式，但是隻有螢幕最前面的應用程式才可以接收到輸入事件，誰來告訴輸入事件哪個是執行在螢幕最前面的應用程式呢？

2.1 引入WindowServiceManager視窗管理服務

  • 對於每一個應用程式，WindowServiceManager都有一個結構體WindowSate來表示該應用程式。假設新啟動一個APP，通過binder通訊，呼叫addToDisplay，會導致AddWindow被呼叫，AddWindow建立了WindowSate表示該應用程式,接著建立一個socketpair得到兩個檔案控制代碼fd0和fd1，fd1直接返回給應用程式，fd0將其封裝為InputChannel類，一方面InputChannel會放進該APPWindowState中，另外一方面，他會將InputChannel註冊給InputDispatch。

2.2 Dispatch執行緒

  • InputDispatch執行緒中裡面有KeyedVector包含含有多個connection,這些connection可以通過註冊實現,建立一個connection（含有InputChannel，InputChannel含有檔案控制代碼fd），將建立好的connection放入Vector當中。
// All registered connections mapped by channel file descriptor.

KeyedVector<int, sp<Connection> > mConnectionsByFd;

2.3 引入connection

  • 對於每一個能夠接受輸入事件應用程式，在InputDispatch當中都有一個connection。假設還有一個應用程式APP，在WindowServiceManager中也有一個WindowState，在InputDispatch中也有一個對應的connection，放入Vector容器中，在connection中含有InputChannel和fd,其中fd來自Socketpair的fd0,另外一個fd1通過Binder通訊返回給APP4。這樣子InputDispatch執行緒想把輸入事件傳送給APP時候，先要找出當前在螢幕最前面的應用程式，然後從vector容器中找到他的connection,然後將資料寫入fd當中既可。

2.4 總結

  • Dispatch執行緒從輸入事件中讀到資料後，可以通過Vector當中找出某個connection，把輸入事件放入fd當中，另外一個應用程式可以從另外一個檔案控制代碼中得到輸入事件，將得到的檔案控制代碼封裝為InputChannel，再封裝為WindowInputEventReceiver,最後把fd放入Looper中，使用Epoll機制查詢等待資料，具體可以見下面關係圖。

2.5 補充

  • InputReader執行緒、InputDispatch執行緒和WindowServiceManager都處於System程序當中，故這三個執行緒可以直接通訊不需要Binder介入，而APP如果想跟這三個執行緒通訊則需要通過Binder機制來實現或者通過事先建立好的Socketpair再通過Binder將檔案控制代碼返回給APP，故其檔案控制代碼可能發生變化。

3. APP獲得SocketPair的fd過程分析

  • 發起addToDisplay的操作
ViewRootImpl.java
res = mWindowSession.addToDisplay(mWindow, mSeq, mWindowAttributes,

getHostVisibility(), mDisplay.getDisplayId(),

mAttachInfo.mContentInsets, mInputChannel);
  • 導致同文件下的onTransact被呼叫
IWindowSession.java
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addToDisplay, _data, _reply, 0);
  • 根據code值呼叫本地的addToDisplay
IWindowSession.java
int _result = this.addToDisplay(_arg0, _arg1, _arg2, _arg3, _arg4, _arg5, _arg6);


- 得到兩個檔案控制代碼
Session.java
public int addToDisplay(IWindow window, int seq, WindowManager.LayoutParams attrs,

int viewVisibility, int displayId, Rect outContentInsets,

InputChannel outInputChannel) {

    return mService.addWindow(this, window, seq, attrs, viewVisibility, displayId,

    outContentInsets, outInputChannel);

}
WindowManagerService.java
InputChannel[] inputChannels = InputChannel.openInputChannelPair(name);


- 把fd1寫給InputChanne
WindowManagerService.java
inputChannels[1].transferTo(outInputChannel); //outInputChannel含有fd1，實際上就是arg6
  • 根據_arg6的返回結果，把fd寫給Binder驅動程式
IWindowSession.java
_arg6.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);


- 最終呼叫該函式把fd寫入bind驅動中
android_view_InputChannel.cpp
parcel->writeDupFileDescriptor(inputChannel->getFd());
  • 遠端操作之後，從驅動程式讀出fd
outContentInsets.readFromParcel(_reply);


- 從Binder驅動中讀出fd
android_view_InputChannel.cpp
int rawFd = parcel->readFileDescriptor();

int dupFd = dup(rawFd);

4. 具體呼叫過程時序圖

具體原始碼可以根據下面的時序圖進行具體分析。注：引用韋東山老師