android+keyboard原理及结构介绍

——android keyboard原理及系统结构

一、 android用户输入系统

linux内核支持的输入设备包括许多，而在android中通常用到的用户输入设备包括键盘、触摸屏和轨迹球等。下图为android用户输入系统的基本层次结构： 平台API Android系统 硬件和驱动

用户输入设备（键盘、触摸屏和轨迹球） JAVA框架 输入设备管理、事件转换 本地框架 JNI、UI库 Android应用 运动事件/按键事件 二、 android用户输入系统结构

android用户输入系统由上而下可以分为以下几个部分：

1． Android应用程序层，通过重载父类onTouchEvent和onTrackballEvent等函数，

处理触摸屏和轨迹球相关的MotionEvent运动事件；通过重载onKeyDown和onKeyUp等函数，处理键盘相关的KeyEvent按键事件。

2． Java框架层，按事件类型，将按键事件封装成android KeyEvent，将运动事件转

换成MotionEvent，并将KeyEvent和MotionEvent分发给对应的目标对象（view,activity等）处理。

3． 本地框架层，通过设备驱动，读取设备输入事件，若是按键事件，则根据

KeyLayout(按键布局)和KeyCharacterMap(按键字符映射)，将按键扫描码转换成对应的按键码标签或对应的显示字符；最后将得到输入事件传给JAVA框架层。

4． 设备驱动层，在/dev/input/目录中，包含各种Event输入设备驱动程序。

下图为android用户输入系统结构：

Java Application onKeyDown onKeyUp WindowManagerService KeyInputQueue NewKeyEvent GenerateMotion Android.view.View KeyEvent onTouchEvent onTraceballEvent MotionEvent Java Framework Native Framework kernel

RawInputEvent EventHubKeyCharacterMap KeyLayout *.kcm *.kl 设备驱动（/dev/input/） 三、 linux内核设备输入系统构架

1． 字符设备驱动程序核心，其属于linux内核文件系统部分。

2． Input驱动核心向字符设备驱动核心注册输入类字符设备，其是字符设备驱动核

心与具体设备驱动的连接桥，其包括event类驱动Evdev、鼠标类驱动mousedev和游戏杆类驱动joydev。

3． 各设备（键盘、触摸屏、轨迹球等）驱动向input驱动核心注册输入设备，且与

Evdev关联；相应的鼠标等设备驱动与mousedev关联，游戏杆等设备驱动与joydev关联。

下图为Event设备驱动的架构图：

文件接口调用（ioctl/poll/read） /dev/input/eventX

游戏杆（joydev） 鼠标（mousedev） 注册 调用 具体Event设置驱动 注册 用户空间 内核空间 Event（evdev） Input驱动核心 硬件操作 调用 字符设备驱动核心 硬件和驱动 用户输入设备（键盘、触摸屏和轨迹球）

四、 keyboard相关代码分析

键盘设备及其驱动等模块的相关初始化流程：

1. linux内核启动初始化，首先会向platform_bus注册sprd_kpad_device；

2. 初始化input驱动核心子系统，向内核注册input类字符设备。 3. 初始化Event类设备模块，向input驱动核心注册evdev_handler。

4. 初始化keyboard驱动模块，向platform_bus注册sprd_kpad_device_driver。 5. 将键盘与其相应驱动关联，并注册按键中断处理函数，向input驱动核心注册键盘输入设备。

6. Input驱动核心将键盘输入设备与evdev_handler关联。

Android系统获取按键消息的流程：

1. linux内核初始化完后进入android系统，创建系统进程，其中ServerThread线程启动所有服务（包括WindowManagerService）;

2. WindowManagerService在创建输入事件读取线程和输入事件分发线程后，进入无限循环对系统消息队列的处理；

3. 输入事件读取线程，首先会判断是否已经打开平台所有输入设备；若没有，则

将/dev/input目录下的所有设备打开（其中会创建与设备对应的client），再开始读取设备输入，若没有事件，该线程将被挂起，直到设备产生事件，内核驱动将该线程恢复。读取到输入事件后，通知事件分发线程。

4. 输入事件分发线程，无限循环获取输入事件，若没有事件将挂起一段时间，获

得输入事件后，找到焦点窗口对象，最后封装成消息注入到系统消息队列中。 5. 无限循环处理系统消息队列中的消息，将根据消息的目标对象，调用其相应的

具体消息处理函数进行处理。

底层驱动上传按键消息的流程（SC8800G-KEY）：

1. 键盘按下，产生中断，调用已注册的中断处理函数；

2. 读取keyboard相关控制寄存器中按键信息（包括按键状态和按键的行列号）； 3. 切换按键状态，从键盘配置表中获取与行列号对应的按键扫描码，并上报输入

事件；

4. 调用与键盘输入设备绑定的evdev_handler的事件处理函数，处理输入事件； 5. 向输入设备相关client事件缓存区注入输入事件。

详细的代码分析