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Entrada

O subsistema de entrada do Android consiste nominalmente em um pipeline de eventos que atravessa várias camadas do sistema.

Pipeline de entrada

Na camada mais baixa, o dispositivo de entrada físico produz sinais que descrevem mudanças de estado, como pressionamentos de tecla e pontos de contato de toque. O firmware do dispositivo codifica e transmite esses sinais de alguma forma, como enviando relatórios USB HID para o sistema ou produzindo interrupções em um barramento I2C.

Os sinais são então decodificados por um driver de dispositivo no kernel do Linux. O kernel Linux fornece drivers para muitos periféricos padrão, particularmente aqueles que aderem ao protocolo HID. No entanto, um OEM geralmente deve fornecer drivers personalizados para dispositivos incorporados que são totalmente integrados ao sistema em um nível baixo, como telas sensíveis ao toque.

Os drivers de dispositivo de entrada são responsáveis por traduzir os sinais específicos do dispositivo em um formato de evento de entrada padrão, por meio do protocolo de entrada do Linux. O protocolo de entrada do Linux define um conjunto padrão de tipos de eventos e códigos no arquivo de cabeçalho do kernel linux/input.h . Dessa forma, os componentes fora do kernel não precisam se preocupar com detalhes como códigos de varredura física, usos de HID, mensagens I2C, pinos GPIO e similares.

Em seguida, o componente Android EventHub lê os eventos de entrada do kernel abrindo o driver evdev associado a cada dispositivo de entrada. O componente Android InputReader decodifica os eventos de entrada de acordo com a classe do dispositivo e produz um fluxo de eventos de entrada do Android. Como parte desse processo, os códigos de evento do protocolo de entrada Linux são convertidos em códigos de evento Android de acordo com a configuração do dispositivo de entrada, arquivos de layout de teclado e várias tabelas de mapeamento.

Por fim, o InputReader envia eventos de entrada para o InputDispatcher, que os encaminha para a janela apropriada.

Pontos de controle

Existem vários estágios no pipeline de entrada que efetuam o controle sobre o comportamento do dispositivo de entrada.

Configuração de driver e firmware

Os drivers de dispositivo de entrada frequentemente configuram o comportamento do dispositivo de entrada definindo parâmetros em registros ou até mesmo carregando o próprio firmware. Esse é particularmente o caso de dispositivos incorporados, como telas sensíveis ao toque, em que grande parte do processo de calibração envolve o ajuste desses parâmetros ou a correção do firmware para fornecer a precisão e capacidade de resposta desejadas e suprimir o ruído.

As opções de configuração do driver geralmente são especificadas como parâmetros de módulo no pacote de suporte da placa do kernel (BSP) para que o mesmo driver possa suportar várias implementações de hardware diferentes.

Esta documentação tenta descrever a configuração do driver ou do firmware, mas oferece orientações sobre a calibração do dispositivo em geral.

Propriedades de configuração da placa

O pacote de suporte da placa do kernel (BSP) pode exportar as propriedades de configuração da placa via SysFS que são usadas pelo componente Android InputReader, como o posicionamento de teclas virtuais em uma tela sensível ao toque.

Consulte as seções de classe de dispositivo para obter detalhes sobre como diferentes dispositivos usam as propriedades de configuração da placa.

Sobreposições de recursos

Alguns comportamentos de entrada são configurados por meio de sobreposições de recursos em config.xml , como a operação de troca de tampa.

Aqui estão alguns exemplos:

config_lidKeyboardAccessibility : especifica o efeito da chave da tampa sobre se o teclado de hardware está acessível ou oculto.
config_lidNavigationAccessibility : especifica o efeito da chave da tampa sobre se o trackpad está acessível ou oculto.
config_longPressOnPowerBehavior : especifica o que deve acontecer quando o usuário mantém pressionado o botão liga/desliga.
config_lidOpenRotation : Especifica o efeito da chave de tampa na orientação da tela.

Consulte a documentação em frameworks/base/core/res/res/values/config.xml para obter detalhes sobre cada opção de configuração.

Mapas-chave

Os mapas de teclas são usados pelos componentes Android EventHub e InputReader para configurar o mapeamento de códigos de evento Linux para códigos de evento Android para chaves, botões de joystick e eixos de joystick. O mapeamento pode ser dependente do dispositivo ou do idioma.

Consulte as seções de classe de dispositivo para obter detalhes sobre como diferentes dispositivos usam mapas de teclas.

Arquivos de configuração do dispositivo de entrada

Os arquivos de configuração do dispositivo de entrada são usados pelos componentes Android EventHub e InputReader para configurar características especiais do dispositivo, como como as informações de tamanho de toque são relatadas.

Consulte as seções de classe de dispositivo para obter detalhes sobre como diferentes dispositivos usam mapas de configuração de dispositivo de entrada.

Compreendendo usos HID e códigos de evento

Muitas vezes, existem vários identificadores diferentes usados para se referir a qualquer tecla em um teclado, botão em um controlador de jogo, eixo de joystick ou outro controle. As relações entre esses identificadores nem sempre são as mesmas: eles dependem de um conjunto de tabelas de mapeamento, algumas das quais são fixas e outras que variam com base nas características do dispositivo, do driver do dispositivo, da localidade atual, da configuração do sistema, preferências do usuário e outros fatores.

Código de leitura física

Um código de varredura física é um identificador específico do dispositivo associado a cada tecla, botão ou outro controle. Como os códigos de varredura física geralmente variam de um dispositivo para outro, o firmware ou o driver do dispositivo é responsável por mapeá-los para identificadores padrão, como HID Usages ou códigos-chave do Linux.

Os códigos de varredura são de interesse principalmente para teclados. Outros dispositivos normalmente se comunicam em um nível baixo usando pinos GPIO, mensagens I2C ou outros meios. Consequentemente, as camadas superiores da pilha de software dependem dos drivers de dispositivo para entender o que está acontecendo.

Uso HID

Um uso de HID é um identificador padrão usado para relatar o estado de um controle, como uma tecla do teclado, eixo do joystick, botão do mouse ou ponto de contato por toque. A maioria dos dispositivos de entrada USB e Bluetooth está em conformidade com a especificação HID, o que permite que o sistema interaja com eles de maneira uniforme.

O Android Framework depende dos drivers HID do kernel do Linux para traduzir os códigos de uso do HID em códigos-chave do Linux e outros identificadores. Portanto, os usos de HID são de interesse principalmente dos fabricantes de periféricos.

Código-chave do Linux

Um código-chave do Linux é um identificador padrão para uma tecla ou botão. Os códigos-chave do Linux são definidos no arquivo de cabeçalho linux/input.h usando constantes que começam com o prefixo KEY_ ou BTN_ . Os drivers de entrada do kernel do Linux são responsáveis por traduzir códigos de varredura física, usos de HID e outros sinais específicos do dispositivo em códigos-chave do Linux e fornecer informações sobre eles como parte dos eventos EV_KEY .

A API do Android às vezes se refere ao código-chave do Linux associado a uma chave como seu "código de verificação". Isso é tecnicamente incorreto, mas ajuda a distinguir os códigos-chave do Linux dos códigos-chave do Android na API.

Código de eixo relativo ou absoluto do Linux

Um código de eixo relativo ou absoluto do Linux é um identificador padrão para relatar movimentos relativos ou posições absolutas ao longo de um eixo, como os movimentos relativos de um mouse ao longo de seu eixo X ou a posição absoluta de um joystick ao longo de seu eixo X. O código do eixo do Linux é definido no arquivo de cabeçalho linux/input.h usando constantes que começam com o prefixo REL_ ou ABS_ . Os drivers de entrada do kernel do Linux são responsáveis por traduzir os usos do HID e outros sinais específicos do dispositivo em códigos de eixo do Linux e fornecer informações sobre eles como parte dos eventos EV_REL e EV_ABS .

Código de comutação do Linux

Um código de switch do Linux é um identificador padrão para relatar o estado de um switch em um dispositivo, como um switch de tampa. Os códigos de switch do Linux são definidos no arquivo de cabeçalho linux/input.h usando constantes que começam com o prefixo SW_ . Os drivers de entrada do kernel do Linux relatam alterações de estado do switch como eventos EV_SW .

Os aplicativos Android geralmente não recebem eventos de switches, mas o sistema pode usá-los internamente para controlar várias funções específicas do dispositivo.

Código-chave do Android

Um código-chave do Android é um identificador padrão definido na API do Android para indicar uma chave específica, como 'HOME'. Os códigos-chave do Android são definidos pela classe android.view.KeyEvent como constantes que começam com o prefixo KEYCODE_ .

O layout de chave especifica como os códigos de chave do Linux são mapeados para os códigos de chave do Android. Diferentes layouts de teclas podem ser usados dependendo do modelo do teclado, idioma, país, layout ou funções especiais.

As combinações de códigos-chave do Android são transformadas em códigos de caracteres usando um mapa de caracteres-chave específico do dispositivo e do local. Por exemplo, quando as teclas identificadas como KEYCODE_SHIFT e KEYCODE_A são pressionadas juntas, o sistema procura a combinação no mapa de caracteres-chave e localiza a letra maiúscula 'A', que é inserida no widget de texto atualmente em foco.

Código do eixo do Android

Um código de eixo Android é um identificador padrão definido na API do Android para indicar um determinado eixo de dispositivo. Os códigos de eixo do Android são definidos pela classe android.view.MotionEvent como constantes que começam com o prefixo AXIS_ .

O layout de chave especifica como os códigos de eixo do Linux são mapeados para os códigos de eixo do Android. Diferentes layouts de teclas podem ser usados dependendo do modelo do dispositivo, idioma, país, layout ou funções especiais.

Metaestado do Android

Um meta-estado do Android é um identificador padrão definido na API do Android para indicar quais teclas modificadoras são pressionadas. Os meta-estados do Android são definidos pela classe android.view.KeyEvent como constantes que começam com o prefixo META_ .

O meta-estado atual é determinado pelo componente Android InputReader, que monitora quando as teclas modificadoras, como KEYCODE_SHIFT_LEFT , são pressionadas/liberadas e define/redefine o sinalizador de meta-estado apropriado.

A relação entre as teclas modificadoras e os meta-estados é codificada, mas o layout das teclas pode alterar como as próprias teclas modificadoras são mapeadas, o que, por sua vez, afeta os meta-estados.

Estado do botão do Android

Um estado de botão do Android é um identificador padrão definido na API do Android para indicar quais botões (em um mouse ou caneta) são pressionados. Os estados dos botões do Android são definidos pela classe android.view.MotionEvent como constantes que começam com o prefixo BUTTON_ .

O estado atual do botão é determinado pelo componente InputReader do Android, que monitora quando os botões (em um mouse ou caneta) são pressionados/liberados e define/redefine o sinalizador de estado do botão apropriado.

A relação entre botões e estados de botão é codificada.