芯灵思开发板安卓底层开发资料三十二

芯灵思FAE

上一期我们学习了在Android中读取外设的消息，包括我们开发板中按键的消息，红外遥控器输入的消息，鼠标输入的消息等，这些输入消息是有实体的硬件与之相对应，这样我们才能捕获到相关的硬件设备所产生的输入消息，那么在安卓智能设备中，有些设备有些输入是没有的，比如我们常用的Android电视，或者Android的盒子，这些基本上都不会给我们配置触摸屏，那么如果我现在有一个需求，我想通过手机来控制我们的电视，通过触摸事件来控制电视，那么这时候应该怎样来做操作呢？首先我们要明确我们的Android电视或者盒子他的输入处理部分代码是完整的，他唯一和我们手机的一个不同是，有没有触摸屏。那么现在我们就可以做一种假设，我在这个电视的系统中虚拟出一个虚拟的触摸屏设备，而我们触摸屏的输入设备可以通过上层写一个应用，从我们手机端把触摸事件发送给电视上的一个接收端，接收端在通过一种方式写给我们虚拟的触摸屏外设，然后这个虚拟的触摸屏外设，再通过Android系统的输入系统把消息告诉给我们整个Android系统，那么我们这个电视也就拥有了一块虚拟的触摸屏。而我们虚拟触摸屏的实体就是我们的手机。我们在这里会涉及到下面几个知识点：第一我们如何来创建虚拟的touch设备；第二我们虚拟的消息的来源必须通过WiFi来进行传递，传递过程中我们需要将我们的值进行一下处理，比如我们触摸屏的move的一个过程以及触摸屏的一个点击过程，以及多点触摸的一个过程，都要和我们整个系统对应起来，这样我们才能完美的模拟一个触摸屏事件。再比如说我们的空鼠也可以采取这种方式，通过手机sensor的一个变化来进行一下判断。第一步还是创建一个虚拟的鼠标外设，然后在我们接收端接收相应的消息，然后将我们鼠标移动的一个值，比如说我们的sensor移动了一下，我们可以根据sensor判断的一个值来判断他是左移还是右移，从而发一个鼠标移动的消息过来，这时候就可以在电视上出现一个鼠标的图标，这时候就模拟成了一个鼠标。在一个就是我们虚拟的按键，我们也可以模拟一个虚拟的按键设备，然后监听我们手机发送过来的虚拟的按键值，这时候再把这些值报给我们的虚拟的设备，然后虚拟设备通过Android系统input系统向上报给我们整个Android系统，这样我们Android电视或者盒子就拥有了一套完整的输入设备，而我们的输入源就是我们的手机，这样就能达到一个多屏互动的概念。那么我们来看一下Android是如何创建虚拟的输入设备的

首先我们Android系统是基于Linux系统实现的，而在我们Linux内核中有一个uinput的驱动，这个驱动就可以模拟虚拟按键设备，首先要打开/dev/uinput这个目录，然后产生一个文件描述符，第二我们需要了解一个和uinput相关的一个结构，这个结构就是struct uinput_user_dev，在他下面有一些属性，一个是我们的name，还有struct input_id，这个结构其实就是device下面的一些信息，包括bustype、vendor、product、version。在后面就是对应我们触摸屏的一些值的设置。第二步我们需要做的就是来设置这个结构，包括我们的vendor、product、version、bus，做完这个操作还有一个具体的操作，调用ioctl命令，来设置我们设备支持的一些键值，也就是按键的类型和code的值，然后将这些值写入到打开的那个uinput的文件描述符中，然后调用ioctl（fd,UI_DEV_CREATE）来创建一个设备，当我们执行完这个create之后，我们就会发现在我们input目录下会多出来一个eventx，input device下还会多一个描述信息，这个信息就是我们输入设备的一个信息。如果说我们模拟了一个虚拟设备，那么同样会多一个这样的信息，我们大概来看一下：I代表我们外设的一些具体信息，包括我们的Bus、Vendor、Product、Version。N就是我们外设的名字。H代表这个外设对应的当前系统中具体的设备。这就是我们Android创建一个虚拟输入设备的一个过程。下面我们来看一下在我们Android系统中如何来创建一个虚拟的键盘

第一步就是打开我们的/dev/uinput这个目录，打开的方式就是使用读写的方式。第二个就需要设置我们的uinput_user_dev这个结构，这个结构中涉及的选项包括我们的name、vendor、product、bustype，设置完成之后我们就调用ioctl来设置这个输入设备他要支持EV_KEY这种类型。然后再来看这个write的操作，uinp_fd_key就是一个虚拟的按键，这个就是上边打开的fd，uinp_key代表我们虚拟键盘支持的所有的值，当我们把它所支持的键值写到文件描述符之后，我们就可以直接调用UI_DEV_CREATE，来创建一个设备，当设备创建完成之后就可以关闭掉，这样我们就创建了一个虚拟的按键设备，同样我们创建别的虚拟设备也是这样一个过程，只是需要的填充值不一样，我们切到Linux下看一下代码的实现。在这里已经写好了一个函数VirtualEvent.cpp，我们来看一下，找到main函数，首先这里会有一个simulate_device_create()，也就是一个假冒的设备创建，我们来看一下这个函数

首先打开dev/uinput，他返回的文件描述符是uinp_fd_key，首先我们要创建一个虚拟的按键，我们来看一下创建的过程，第一个我们要把uinp_key的变量清0，这个uinp_key的定义是uinput_user_dev也就是我们刚才所说的那个结构，我们来看一下这个结构的处理过程，首先他会把名字赋成Android virtual key device，然后写他的vendor、product、version，然后这个bustype就写BUS_VIRTUAL，虚拟设备都是写这个，然后可以使用ioctl来设置这个设备所支持的一些事件，当我们写入EV_KEY的时候就表明我们可以处理key这种type。再下面就是我们如何来让这个虚拟的键盘来支持我们的事件

我们在这里定义了一个keyMap，在这个keyMap中就是有9个值从0x01到0x09，然后通过ioctl（uinp_fd_key，UI_SET_KEYBIT,keyMap）来使我们这个设备支持我们这个keyMap，然后调用write的方法，把这个uinp_key写入到uinp_fd_key中，写入完之后就调用UI_DEV_CREATE来创建一个虚拟键盘，这时候虚拟键盘就创建完成了。下面我们来看一下如何创建一个虚拟的鼠标

他也是首先打开dev/uinput目录，然后初始化鼠标的一些参数以及创建我们的mouse设备，我们这个vendor、product、version、bustype都是一样的，名字变成了Android virtual mouse device，当我们创建完成之后我们来设置一下鼠标所支持的具体的值，在这里它所设置的值包括我们的EV_KEY、EV_REL，也就是xy，鼠标移动的一个过程，EV_KEY代表支持鼠标点击事件，支持滚轮事件，支持左击右击。然后还会直接把设置的值uinp_mouse写到我们uinp_fd_mouse中，写完之后直接调用UI_DEV_CTEATE来创建一个虚拟鼠标。

我们在来创建一个touch虚拟触摸屏，同样的还是打开dev/uinput目录，然后初始化我们的uinp_touch，我们这个vendor、product、version、bustype还是都是一样的，名字变成了Android virtual touch device，然后后面有一点区别的

我们已经知道这个uinput device他有一些选项，这些选项就是为我们触摸屏所准备的，我们这个触摸屏他所支持的一些属性有ABS_MT_POSITION_X、ABS_MT_POSITION_Y、ABS_MT_TRACKING_ID、ABS_MT_WIDTH_MAJOR、ABS_MT_PRESSURE，设置完这些之后，当我们模拟触摸屏事件的时候，我们一定要记住我们支持的是哪些值，哪些值不支持，而我们后边那些基本上是不支持的，所以在我们写消息的时候会写这几个，他所支持的X轴方向的值最大是640，Y轴是480，然后调用一下他所支持的EV_ABS、ABS_MT_POSITION_X、ABS_MT_POSITION_Y、ABS_MT_TRACKING_ID、ABS_MT_WIDTH_MAJOR、ABS_MT_PRESSURE，当我们把这个设置完之后就把uinp_touch写到uinp_fd_touch中，然后调用UI_DEV_CREATE，这样的话就完成了一个虚拟触摸屏的创建，当我们把这个过程完成之后，可以把它编译成二进制，然后放到我们的开发板上执行以下，可以使用getevent看一下我们dev/uinput目录下是否多出了这几个设备。