Android入门之创建InputChannel

来源：互联网发布：macos 软件安装编辑：程序博客网时间：2024/05/29 11:53

首先需要知道什么是InputChannel。

我们说，InputDispatcher和客户窗口ViewRoot之间，是通过Pipe传递消息的，而Pipe是Linux系统调用的一部分，Android为了能够调用Pipe而创建了InputChannel类，可以说，InputChannel是Pipe的Android版。

InputChannel类有两个基本作用，一是保存消息端口对应的Pipe的读、写描述符，另一个是封装了Linux的Pipe系统调用，即程序员可以使用InputChannel所提供的函数创建底层的Pipe对象。

在阅读WmS的addWindow方法时，我们提到有以下代码：

if (outInputChannel != null) {String name = win.makeInputChannelName();InputChannel[] inputChannels = InputChannel.openInputChannelPair(name);win.mInputChannel = inputChannels[0];inputChannels[1].transferToBinderOutParameter(outInputChannel);mInputManager.registerInputChannel(win.mInputChannel);}

WmS即是在这里创建InputChannel的，来看看openInputChannelPair方法：

/** * Creates a new input channel pair.  One channel should be provided to the input * dispatcher and the other to the application's input queue. * @param name The descriptive (non-unique) name of the channel pair. * @return A pair of input channels.  They are symmetric and indistinguishable. */public static InputChannel[] openInputChannelPair(String name) {if (name == null) {throw new IllegalArgumentException("name must not be null");}if (DEBUG) {Slog.d(TAG, "Opening input channel pair '" + name + "'");}return nativeOpenInputChannelPair(name);}

注意此方法的注释：创建一对新的InputChannel，一个提供给InputDispatcher，另一个用于应用的输入队列。

前面说到，应用程序和WmS之间交互会创建两个Pipe，一个用于读、一个用于写，在此处得到验证。

nativeOpenInputChannelPair方法是InputChannel对应的cpp的方法，找到文件android_view_InputChannel.cpp，找到nativeOpenInputChannelPair方法：

static jobjectArray android_view_InputChannel_nativeOpenInputChannelPair(JNIEnv* env,        jclass clazz, jstring nameObj) {    const char* nameChars = env->GetStringUTFChars(nameObj, NULL);    String8 name(nameChars);    env->ReleaseStringUTFChars(nameObj, nameChars);    sp<InputChannel> serverChannel;    sp<InputChannel> clientChannel;    status_t result = InputChannel::openInputChannelPair(name, serverChannel, clientChannel);    if (result) {        LOGE("Could not open input channel pair.  status=%d", result);        jniThrowRuntimeException(env, "Could not open input channel pair.");        return NULL;    }    // TODO more robust error checking    jobject serverChannelObj = android_view_InputChannel_createInputChannel(env,            new NativeInputChannel(serverChannel));    jobject clientChannelObj = android_view_InputChannel_createInputChannel(env,            new NativeInputChannel(clientChannel));    jobjectArray channelPair = env->NewObjectArray(2, gInputChannelClassInfo.clazz, NULL);    env->SetObjectArrayElement(channelPair, 0, serverChannelObj);    env->SetObjectArrayElement(channelPair, 1, clientChannelObj);    return channelPair;}

此方法创建了两个通道变量，分别是serverChannel和clientChannel，然后通过InputChannel::openInputChannelPair(name, serverChannel, clientChannel)为通道赋值。

InputChannel::openInputChannelPair这个方法来自于frameworks/base/libs/ui/InputTransport.cpp，感谢柯元旦先生，因为我到目前为止还不知道是如何找到这个文件的。。

InputChannel::openInputChannelPair内容如下所示：

status_t InputChannel::openInputChannelPair(const String8& name,        sp<InputChannel>& outServerChannel, sp<InputChannel>& outClientChannel) {    status_t result;    int serverAshmemFd = ashmem_create_region(name.string(), DEFAULT_MESSAGE_BUFFER_SIZE);    if (serverAshmemFd < 0) {        result = -errno;        LOGE("channel '%s' ~ Could not create shared memory region. errno=%d",                name.string(), errno);    } else {        result = ashmem_set_prot_region(serverAshmemFd, PROT_READ | PROT_WRITE);        if (result < 0) {            LOGE("channel '%s' ~ Error %d trying to set protection of ashmem fd %d.",                    name.string(), result, serverAshmemFd);        } else {            // Dup the file descriptor because the server and client input channel objects that            // are returned may have different lifetimes but they share the same shared memory region.            int clientAshmemFd;            clientAshmemFd = dup(serverAshmemFd);            if (clientAshmemFd < 0) {                result = -errno;                LOGE("channel '%s' ~ Could not dup() shared memory region fd. errno=%d",                        name.string(), errno);            } else {                int forward[2];                if (pipe(forward)) {                    result = -errno;                    LOGE("channel '%s' ~ Could not create forward pipe.  errno=%d",                            name.string(), errno);                } else {                    int reverse[2];                    if (pipe(reverse)) {                        result = -errno;                        LOGE("channel '%s' ~ Could not create reverse pipe.  errno=%d",                                name.string(), errno);                    } else {                        String8 serverChannelName = name;                        serverChannelName.append(" (server)");                        outServerChannel = new InputChannel(serverChannelName,                                serverAshmemFd, reverse[0], forward[1]);                        String8 clientChannelName = name;                        clientChannelName.append(" (client)");                        outClientChannel = new InputChannel(clientChannelName,                                clientAshmemFd, forward[0], reverse[1]);                        return OK;                    }                    ::close(forward[0]);                    ::close(forward[1]);                }                ::close(clientAshmemFd);            }        }        ::close(serverAshmemFd);    }    outServerChannel.clear();    outClientChannel.clear();    return result;}

首先调用ashmem_create_region创建文件描述符用于多进程间共享，ashmem_create_region定义在system/core/libcutils/ashmem-dev.c中，内容如下：

/* * ashmem_create_region - creates a new ashmem region and returns the file * descriptor, or <0 on error * * `name' is an optional label to give the region (visible in /proc/pid/maps) * `size' is the size of the region, in page-aligned bytes */int ashmem_create_region(const char *name, size_t size){int fd, ret;fd = open(ASHMEM_DEVICE, O_RDWR);if (fd < 0)return fd;if (name) {char buf[ASHMEM_NAME_LEN];strlcpy(buf, name, sizeof(buf));ret = ioctl(fd, ASHMEM_SET_NAME, buf);if (ret < 0)goto error;}ret = ioctl(fd, ASHMEM_SET_SIZE, size);if (ret < 0)goto error;return fd;error:close(fd);return ret;}

表示创建一个新的ashmem区并返回文件描述符，异常时返回小于0的数据。

创建文件描述符后，经过以下处理：

(1) 调用ashmem_set_port_region设置该文件描述符的属性为可读、可写方式；

(2) 然后调用dup()函数，复制一个同样的描述符，赋值给clientAshmemFd；

(3) 使用pipe()系统调用创建一个管道forward，返回管理的两个端点，第一个是读，第二个是写；

(4) 使用pipe()系统调用创建两个管道reverse；

(5) 使用forward[0]、reverse[1]作为outServerChannel，使用forward[1]、reverse[0]作为outClientChannel；

重点项：

(1) 为什么要使用dup()？因为InputDispatcher线程和客户线程将共享这段内存区存储交互消息，或者说，两者都可以向这段内存区写数据，至于这些消息来自于InputDispatcher还是来自客户窗口，则在消息本身中进行了标；

(2) 管道和通道的对应关系如下图所示，其中f代表forward，r代表reverse：

(3) 注意管道（pipe）、共享内存（ashemem）和通道（channel）的区别，pipe用于InputDispatcher和客户窗口进行消息传递，但有时可能需要传递大量数据，因此又开辟了一段共享内存，这段共享内存不是必需的，而通道是每个通信端点保存的一个数据类，保存了pipe和共享内存的相关信息，因此，在ViewRoot类中包含一个InputChannel内部变量mInputChannel，而在WmS的mInputManager对象中也保存了和每个客户窗口通道的InputChannel对象列表。

(4) 这里创建的两个通道是可以互换的，即f0和r1作为outServerChannel，而r0和f1作为outClientChannel。

android_view_InputChannel创建通道完成后，创建一个jobjectArray channelPair对象，将该对象返回到Java代码中。

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