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Android7 Input（一）Android Input服务初始化

news 来源：原创 2025/5/14 6:54:35

本系列博客主要描述Android 7.1系统中输入管理服务InputManagerService的源码分析。

概述

本文主要描述了InputManagerService服务的初始化和启动，在Android7系统上InputManagerService服务的框架如下所示:

注：箭头的方向，并不能真实代表数据流向方向。

1、FrameWorks层：inputManagerService对外提供服务的模块；

2、JNI层：因为InputManagerService要去管理底层硬件输入设备，而在Android 7系统的所有与硬件相关的部分，都会涉及到JNI层。用C++代码去管理硬件设备;

3、Inputfliger: 是InputManager事件处理的核心事件，包括事件的获取和分发等；

4、kernel层，主要涉及的input输入驱动，并且将设备产生的事件通过inpu子系统上传给C++ inputflinger层;

5、硬件层，具体的输入设备，因为输入设备的类型很过，这里只是大概罗列出了嵌入式设备上常用的几个;

InputManagerService服务的初始化和启动比较简单，由SystemServer服务创建并拉起。

源码路径

本文描述中涉及的源码有:

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

frameworks/base/services/core/java/com/android/server/input/InputManagerService.java

frameworks/base/services/core/jni/com_android_server_input_InputManagerService.cpp

framesworks/native/services/inputflinger/inputManager.cpp

InputManagerServie服务的初始化

java层的服务初始化

在系统核心服务SystemServer初始化中，在启动其他服务startOtherService方法中，会创建InputManagerService服务。代码片段如下所示：

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

 private void startOtherServices() {
                ......
            traceBeginAndSlog("StartInputManagerService");
            /* 创建InputManagerService服务 */
            inputManager = new InputManagerService(context);
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);

            traceBeginAndSlog("StartWindowManagerService");
            wm = WindowManagerService.main(context, inputManager,
                    mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL,
                    !mFirstBoot, mOnlyCore);
            ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm);
            /* 注册InputManagerServie服务  */
            ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager);
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);

            if (!disableVrManager) {
                traceBeginAndSlog("StartVrManagerService");
                mSystemServiceManager.startService(VrManagerService.class);
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER);
            }

            mActivityManagerService.setWindowManager(wm);

            /* 设置InputManagerService的窗口回调接口 */
            inputManager.setWindowManagerCallbacks(wm.getInputMonitor());
            ......
            }

1、在systemServer的服务中创建InputManagerService;

2、设置InputManagerService的窗口回调接口，因此最终的事件要传递给上层App的Windows窗口去处理;

创建InputManagerService并进入它的构造方法继续初始化，代码片段如下所示:

frameworks/base/services/core/java/com/android/server/input/InputManagerService.java

 public InputManagerService(Context context) {
        this.mContext = context;
        /* 创建Handler, 并使用displayThead现成的Looper */
        this.mHandler = new InputManagerHandler(DisplayThread.get().getLooper());

        mUseDevInputEventForAudioJack =
                context.getResources().getBoolean(R.bool.config_useDevInputEventForAudioJack);
        Slog.i(TAG, "Initializing input manager, mUseDevInputEventForAudioJack="
                + mUseDevInputEventForAudioJack);
        /* 调用InputManagerService服务的JNI方法nativeInit继续初始化 */
        mPtr = nativeInit(this, mContext, mHandler.getLooper().getQueue());

        String doubleTouchGestureEnablePath = context.getResources().getString(
                R.string.config_doubleTouchGestureEnableFile);
        mDoubleTouchGestureEnableFile = TextUtils.isEmpty(doubleTouchGestureEnablePath) ? null :
            new File(doubleTouchGestureEnablePath);

        LocalServices.addService(InputManagerInternal.class, new LocalService());
    }

在构造方法中:

1、创建InputManagerHander，并使用DisplayThread线程的Looper处理Handler消息;

2、调用InputManagerService服务的JNI方法nativeInit()方法继续初始化，并且将mHandler.getLooper().getQueue()队列传递给JNI层，在前面的初始化中InputManagerService自己的Handler使用了DisplayThread的Looper, 也就是说，在这个地方等同于将DisplayThread线程的消息队列传递给了InputManagerService的JNI层;

native层的初始化

根据前面的描述，InputManagerService服务的Java层调用nativeInit方法，继续初始化Native层，初始化代码片段，如下所示:

a、nativeInit()

frameworks/base/services/core/jni/com_android_server_input_InputManagerService.cpp

static jlong nativeInit(JNIEnv* env, jclass /* clazz */,
        jobject serviceObj, jobject contextObj, jobject messageQueueObj) {
    /* 将java层的messageQueue对象转化到对应的native层的messageQueue对象 */
    sp<MessageQueue> messageQueue = android_os_MessageQueue_getMessageQueue(env, messageQueueObj);
    if (messageQueue == NULL) {
        jniThrowRuntimeException(env, "MessageQueue is not initialized.");
        return 0;
    }

    /* 创建NativeInputManager输入管理 */
    NativeInputManager* im = new NativeInputManager(contextObj, serviceObj,
            messageQueue->getLooper());
    im->incStrong(0);
    /* 将native层的对象指针返回java层 */
    return reinterpret_cast<jlong>(im);
}

1、将java层的MessageQueue对象转化到它对应native层的C++对象，这个比较管理，涉及到后面的事件处理，暂时先不描述;

2、创建NativeInputManager对象；

3、返回JNI创建的C++对象的指针返回java层;

b、NativeInputManger的初始化

NativeInputManager的初始化，关键代码片段如下所示：

NativeInputManager::NativeInputManager(jobject contextObj,
        jobject serviceObj, const sp<Looper>& looper) :
        mLooper(looper), mInteractive(true) {
 
    ......
    /* 创建EventHub() 事件获取*/
    sp<EventHub> eventHub = new EventHub();
    mInputManager = new InputManager(eventHub, this, this);

1、创建EventHub()对象，该对象，主要就是获取输入事件(各种输入设备产生的事件和软件模拟产生的事件);

2、创建InputManager对象;

c、InputManager对象的初始化

framesworks/native/services/inputflinger/inputManager.cpp

InputManager对象初始化中如下所示:

   const sp<EventHubInterface>& eventHub,
        const sp<InputReaderPolicyInterface>& readerPolicy,
        const sp<InputDispatcherPolicyInterface>& dispatcherPolicy) {
    /* 创建事件分发对象 */
    mDispatcher = new InputDispatcher(dispatcherPolicy);
    /* 创建事件获取对象 */
    mReader = new InputReader(eventHub, readerPolicy, mDispatcher);
    initialize();

1、创建事件分发对象；

2、创建事件获取对象；

3、创建事件分发和事件获取线程，如下所示：

void InputManager::initialize() {
    /* 创建事件获取线程 */
    mReaderThread = new InputReaderThread(mReader);
    /* 创建事件分发线程 */
    mDispatcherThread = new InputDispatcherThread(mDispatcher);
}

至此，InputManagerService服务从java层的初始化过程到JNI层的初始化过程，描述完成.

InputManagerService服务启动

Java层的启动

InputManagerSerivice服务在Java层的启动，也是在SystemServer服务中完成。非常简单。执行代码片段如下所示:

frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

/* 设置InputManagerService的窗口回调接口 */
            inputManager.setWindowManagerCallbacks(wm.getInputMonitor());
            /* 启动InputManagerService服务 */
            inputManager.start();

然后调用InputManagerService中的start方法，关键执行代码片段如下：

public void start() {
        Slog.i(TAG, "Starting input manager");
        /* 调用JNI层nativeStart */
        nativeStart(mPtr);

        // Add ourself to the Watchdog monitors.
        Watchdog.getInstance().addMonitor(this);

1、直接调用jni层的nativeStart的接口；

Native层的启动

jni层的启动，关键代码片段如下所示：

static void nativeStart(JNIEnv* env, jclass /* clazz */, jlong ptr) {
    NativeInputManager* im = reinterpret_cast<NativeInputManager*>(ptr);

    status_t result = im->getInputManager()->start();
    if (result) {
        jniThrowRuntimeException(env, "Input manager could not be started.");
    }
}

最终调用InputManager的start方法

framesworks/native/services/inputflinger/inputManager.cpp

status_t InputManager::start() {
    /* 开启分发线程 */
    status_t result = mDispatcherThread->run("InputDispatcher", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
    if (result) {
        ALOGE("Could not start InputDispatcher thread due to error %d.", result);
        return result;
    }
    /* 开启事件获取线程 */
    result = mReaderThread->run("InputReader", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
    if (result) {
        ALOGE("Could not start InputReader thread due to error %d.", result);

        mDispatcherThread->requestExit();
        return result;
    }

    return OK;
}

总结

1、InputManagerService服务的注册和启动都在SystemServer服务中完成;

2、InputManagerservice服务初始化过程中会在native层注册事件获取和分发的线程；

3、整个初始化过程中，从Java层到native层都传递了DisplayThread线程的Looper的MessageQueue;

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