Input系統之鍵值對映

Linux NFS 安卓開發 · 發表 2019-01-20 10:17:31

摘要：一. 概述 android系統的輸入事件來源在linux核心提供的 /dev/input 的裝置節點下, 當該裝置下及誒點有資料刻度時,將資料獨處並進行一系列的翻譯和加工,然後在所有的視窗中尋找合適的接受者,並派發給它; 輸入系統總體流程如下(引之深入理解android卷3 ): ...

一. 概述

android系統的輸入事件來源在linux核心提供的 /dev/input 的裝置節點下, 當該裝置下及誒點有資料刻度時,將資料獨處並進行一系列的翻譯和加工,然後在所有的視窗中尋找合適的接受者,並派發給它;

輸入系統總體流程如下(引之深入理解android卷3 ):

1.1 開發環境

系統: ubuntu 16.04
執行環境: firefly-rk3288
android版本: arm-5.1.0

二. 準備工作

2.1 模擬輸入事件

為了接下來講解原理方便, 在這裡模擬一個輸入裝置, 方法-寫一個驅動;

驅動原始碼

/* 參考drivers\input\keyboard\gpio_keys.c */

#include <linux/module.h>
#include <linux/version.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/input.h>

static struct input_dev *input_emulator_dev;

static int input_emulator_init(void)
{
int i;
int ret;

/* 1. 分配一個input_dev結構體 */
input_emulator_dev = input_allocate_device();

/* 2. 設定 */
/* 2.1 能產生哪類事件 */
set_bit(EV_KEY, input_emulator_dev->evbit);
set_bit(EV_REP, input_emulator_dev->evbit);

/* 2.2 能產生所有的按鍵 */
for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(KEY_CNT); i++)
input_emulator_dev->keybit[i] = ~0UL;

/* 2.3 為android構造一些裝置資訊 */
input_emulator_dev->name = "smart remote";
input_emulator_dev->id.bustype = 1;
input_emulator_dev->id.vendor= 0x0001;
input_emulator_dev->id.product = 0x0010;
input_emulator_dev->id.version = 1;

/* 3. 註冊 */
ret = input_register_device(input_emulator_dev);
if (ret < 0) {
return -1;
}

return 0;
}

static void input_emulator_exit(void)
{
input_unregister_device(input_emulator_dev);
input_free_device(input_emulator_dev);
}

module_init(input_emulator_init);
module_exit(input_emulator_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

makefile

KERN_DIR = /media/sourcelink/Backups/5.CompileCode/firefly3288/kernel

all:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 

clean:
make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
rm -rf modules.order

obj-m+= smart_remote.o

編譯完後,放到板子上載入,使用命令 cat /proc/bus/input/devices 檢視裝置載入情況如下:

root@firefly:/data/nfs # ins
insmodinstalld
root@firefly:/data/nfs # insmod smart_remote.ko
root@firefly:/data/nfs # cat /proc/bus/input/devices

....
I: Bus=0001 Vendor=0001 Product=0010 Version=0001
N: Name="smart remote"
P: Phys=
S: Sysfs=/devices/virtual/input/input3
U: Uniq=
H: Handlers=sysrq event3 ddr_freq keychord 
B: PROP=0
B: EV=100003
B: KEY=ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff fffffffe

如上是我板子載入完驅動的情況,原預設的資訊我已經刪除, 也可以看下在/dev/input, 節點下多了個event3;

root@firefly:/data/nfs # ls /dev/input/
event0
event1
event2
event3

這樣就完成一個輸入裝置的模擬,接下來介紹兩個工具模擬事件的產生;

2.2 工具使用

android系統提供了getevent 與sendevent兩個工具供開發從裝置節點中讀取和寫入事件;

getevent

語法:

getevent [-opera] [節點路徑]

可以使用 getevent -help 檢視一些具體的operation;

如果不帶指定裝置節點, 這樣會監控所有的裝置節點:

root@firefly:/data/nfs # getevent
add device 1: /dev/input/event3
name:"smart remote"
add device 2: /dev/input/event2
name:"RK_ES8323 Headphone Jack"
add device 3: /dev/input/event1
name:"rk29-keypad"
add device 4: /dev/input/event0
name:"ff680000.pwm"

現在我將自己的鍵盤插到開發板上了,使用 getevent 命令來監控事件;

當我按下並鬆開鍵盤上的數字 1 鍵獲取到的資料如下:

root@firefly:/data/nfs # getevent /dev/input/event4 
0004 0004 0007001e
0001 0002 00000001
0000 0000 00000000
0004 0004 0007001e
0001 0002 00000000
0000 0000 00000000

資料意義依次是: 事件型別, 事件程式碼, 事件值

事件值的1表示按下, 0表示抬起, 觀察資料可以發現每次按下或抬起都會獲取到 0000 0000 00000000 的資料, 表示同步事件,通知此次事件已經結束可以進行處理了;

這裡的事件程式碼是linux端發來的原始資料, 在android端還會進行一次鍵值佈局,下面筆者會講解這個對映關係;

setevent

語法:

setevent [節點路徑] [事件型別] [事件程式碼] [事件值]

現在操作下往裝置幾點寫入一個事件, 開啟我開發板的瀏覽器:

依次輸入如下指令:

sendevent /dev/input/event3 1 2 1
sendevent /dev/input/event3 1 2 0
sendevent /dev/input/event3 0 0 0

效果如下:

螢幕上出現了一個數字1, 最後傳送的 0 0 0 表示同步事件,通知此次事件已經結束可以進行處理了.

三. 按鍵佈局和鍵值對映

3.1 Key Layout

按鍵事件來源於linux核心, 但是在android端對按鍵的值有重新做一個佈局,即將linux key code轉換為android key code, 這個佈局依賴於個 .kl 檔案, 全稱: Key Layout Files;

該檔案搜尋路徑如下:

/odm/usr/keylayout/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.kl

/vendor/usr/keylayout/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.kl

/system/usr/keylayout/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.kl

/data/system/devices/keylayout/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.kl

/odm/usr/keylayout/Vendor_XXXX_Product_XXXX.kl

/vendor/usr/keylayout/Vendor_XXXX_Product_XXXX.kl

/system/usr/keylayout/Vendor_XXXX_Product_XXXX.kl

/data/system/devices/keylayout/Vendor_XXXX_Product_XXXX.kl

/odm/usr/keylayout/DEVICE_NAME.kl

/vendor/usr/keylayout/DEVICE_NAME.kl

/system/usr/keylayout/DEVICE_NAME.kl

/data/system/devices/keylayout/DEVICE_NAME.kl

/odm/usr/keylayout/Generic.kl

/vendor/usr/keylayout/Generic.kl

/system/usr/keylayout/Generic.kl

/data/system/devices/keylayout/Generic.kl

從上面路徑資訊可以看出Key Layout Files檔案的命名和廠家資訊有關, 具體為供應商id, 產品id和裝置名有關;

比如我們的模擬輸入裝置的需要的 .kl 檔案可以命名為 Vendor_0001_Product_0010.kl 或 smart remote.kl ;

輸入系統在檢測到有新裝置接入時, 在上述路徑查詢對應符合規則的 .kl 檔案並載入它,如果沒有找到則載入 Generic.kl 檔案;

修改測試

拷貝一個 Generic.kl 和我們模擬按鍵裝置名字一樣, 並加上許可權,如果你的板子上沒有該目錄的話則建立它;

cp /system/usr/keylayout/Generic.kl /data/system/devices/keylayout/smart_remote.kl
chmod 777 /data/system/devices/keylayout/smart_remote.kl

我們開啟這個檔案看下里面的內容:

key 1ESCAPE
key 21
key 32
key 43
key 54
key 65
key 76
key 87
key 98
key 109
....

看到這就明白了為什麼我們前面輸入的鍵值2,最後在瀏覽器上看到了1; 我們修改下這個檔案:

key 1ESCAPE
key 23
...

解除安裝驅動, 再重新載入驅動後,再依次輸入如下指令:

sendevent /dev/input/event3 1 2 1
sendevent /dev/input/event3 1 2 0
sendevent /dev/input/event3 0 0 0

效果如下:

這樣就達到了輸入同樣按鍵卻得到不同之的效果了;

3.2 Key Character Map

負責將android key code與修飾符的組合對映到Unicode字元。

/odm/usr/keychars/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.kcm

/vendor/usr/keychars/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.kcm

/system/usr/keychars/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.kcm

/data/system/devices/keychars/Vendor_XXXX_Product_XXXX_Version_XXXX.kcm

/odm/usr/keychars/Vendor_XXXX_Product_XXXX.kcm

/vendor/usr/keychars/Vendor_XXXX_Product_XXXX.kcm

/system/usr/keychars/Vendor_XXXX_Product_XXXX.kcm

/data/system/devices/keychars/Vendor_XXXX_Product_XXXX.kcm

/odm/usr/keychars/DEVICE_NAME.kcm

/vendor/usr/keychars/DEVICE_NAME.kcm

/system/usr/keychars/DEVICE_NAME.kcm

/data/system/devices/keychars/DEVICE_NAME.kcm

/odm/usr/keychars/Generic.kcm

/vendor/usr/keychars/Generic.kcm

/system/usr/keychars/Generic.kcm

/data/system/devices/keychars/Generic.kcm

/odm/usr/keychars/Virtual.kcm

/vendor/usr/keychars/Virtual.kcm

/system/usr/keychars/Virtual.kcm

/data/system/devices/keychars/Virtual.kcm

輸入系統在建立裝置時會在這些路徑下查詢對應的 .kl 和 .kcm 檔案進行載入, 如果沒有找到對應的檔案將會載入 Generic.kl 和 Generic.kcm 檔案

修改測試

我們現在根據我們的模擬裝置來更改下kcm檔案, 操作如下:

mkdir /data/system/devices/keychars
cp /system/usr/keychars/Generic.kcm /data/system/devices/keychars/smart_remote.kcm

開啟該檔案檢視下里面內容:

### Basic QWERTY keys ###

key A {
label:'A'
base:'a'
shift, capslock:'A'
}

key B {
label:'B'
base:'b'
shift, capslock:'B'
}

key C {
label:'C'
base:'c'
shift, capslock:'C'
alt:'\u00e7'
shift+alt:'\u00c7'
}
....

以按鍵A為例, 檢視 .kl 檔案當輸入事件程式碼為 30 時, 對應到android的 key A ,

根據 .kcm 檔案知道此時會對映成字元 a , 當按下 shift 鍵時再按下 A 會顯示字元 A ;

輸入如下指令看下效果:

sendevent /dev/input/event3 1 30 1
sendevent /dev/input/event3 1 30 0
sendevent /dev/input/event3 0 0 0

效果如下:

為了方便大家檢視都使用了檔案前面的內容進行修改並演示;

如果想當按下a鍵時顯示字元b, 按下shift+a時顯示字元2修改下kcm檔案,如下:

key A {
label:'A'
base:'b'
shift, capslock:'2'
}
...

重新解除安裝驅動並載入驅動, 再次執行:

sendevent /dev/input/event3 1 30 1
sendevent /dev/input/event3 1 30 0
sendevent /dev/input/event3 0 0 0

效果如下:

現在試下同時按下shift鍵的效果, 依次輸入如下:

sendevent /dev/input/event3 1 42 1
sendevent /dev/input/event3 1 30 1
sendevent /dev/input/event3 1 30 0
sendevent /dev/input/event3 0 0 0

效果如下:

果然和我們修改的kcm檔案對映的字元保持了一致;

3.3 總結

按鍵事件的轉化流程大致如下圖:

如果想個性化定製輸入的按鍵的鍵值和字元顯示只需要修改kl和kcm檔案;

Input系統之鍵值對映

一. 概述

1.1 開發環境

二. 準備工作

2.1 模擬輸入事件

2.2 工具使用

三. 按鍵佈局和鍵值對映

3.1 Key Layout

3.2 Key Character Map

3.3 總結

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