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Entrada

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Ícone HAL de entrada do Android

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

Pipeline de entrada

Na camada mais baixa, o dispositivo de entrada física produz sinais que descrevem mudanças de estado, como pressionamentos de teclas 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 então 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 do Linux são convertidos em códigos de evento do Android de acordo com a configuração do dispositivo de entrada, arquivos de layout de teclado e várias tabelas de mapeamento.

Finalmente, 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 controlam o comportamento do dispositivo de entrada.

Configuração de driver e firmware

Drivers de dispositivo de entrada frequentemente configuram o comportamento do dispositivo de entrada definindo parâmetros em registradores ou até mesmo fazendo upload do próprio firmware. Este é particularmente o caso de dispositivos incorporados, como telas sensíveis ao toque, onde grande parte do processo de calibração envolve o ajuste desses parâmetros ou a correção do firmware para fornecer a precisão e a capacidade de resposta desejadas e suprimir o ruído.

As opções de configuração do driver geralmente são especificadas como parâmetros do 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 firmware, mas oferece orientação sobre a calibração do dispositivo em geral.

Propriedades de configuração da placa

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

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

Sobreposições de recursos

Alguns comportamentos de entrada são configurados por meio de sobreposições de recursos no config.xml , como a operação da chave de tampa.

Aqui estão alguns exemplos:

  • config_lidKeyboardAccessibility : Especifica o efeito da chave de 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 do interruptor da 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 do Linux para códigos de evento do Android para teclas, botões de joystick e eixos de joystick. O mapeamento pode ser dependente de dispositivo ou 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 os diferentes dispositivos usam os mapas de configuração do dispositivo de entrada.

Noções básicas sobre usos e códigos de eventos HID

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: elas dependem de um conjunto de tabelas de mapeamento, algumas das quais são fixas e outras variam de acordo com as características do dispositivo, o driver do dispositivo, a localidade atual, a configuração do sistema, preferências do usuário e outros fatores.

Código de digitalização física

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

Os códigos de varredura são principalmente de interesse 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 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 de toque. A maioria dos dispositivos de entrada USB e Bluetooth está em conformidade com a especificação HID, 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 HID em códigos-chave do Linux e outros identificadores. Portanto, os usos de HID são principalmente de interesse dos fabricantes de periféricos.

Código-chave do Linux

Um código de chave do Linux é um identificador padrão para uma chave ou botão. Os códigos de 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 de dispositivos em códigos de chave do Linux e fornecer informações sobre eles como parte de eventos EV_KEY .

A API do Android às vezes se refere ao código de 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 do 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 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 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 Linux relatam mudanças 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 de chave do Android

Um código de chave do Android é um identificador padrão definido na API do Android para indicar uma chave específica, como 'HOME'. Os códigos de 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 da localidade. Por exemplo, quando as teclas identificadas como KEYCODE_SHIFT e KEYCODE_A são pressionadas juntas, o sistema procura a combinação no mapa de caracteres de chave e encontra a letra maiúscula 'A', que é então inserida no widget de texto em foco no momento.

Código do eixo Android

Um código de eixo do Android é um identificador padrão definido na API do Android para indicar um eixo de dispositivo específico. 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 códigos de eixo do Android. Diferentes layouts de teclas podem ser usados ​​dependendo do modelo do dispositivo, idioma, país, layout ou funções especiais.

Estado Meta do Android

Um metaestado do Android é um identificador padrão definido na API do Android para indicar quais teclas modificadoras são pressionadas. Os metaestados 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/reinicia 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 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 Android InputReader 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.

Leitura adicional

  1. Códigos de eventos de entrada do Linux
  2. Protocolo multitoque Linux
  3. Drivers de entrada do Linux
  4. Feedback de força do Linux
  5. Informações HID, incluindo tabelas de uso HID