android系统学习笔记四

Android的ＧＵＩ系统

 

AndroidGUI系统综述

C语言部分包括:

pixelFlinger（下层工具库）

头文件/system/core/include/pixelflinger其生成的动态库libpixelflinger.so只连接

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C语言库libcutils

Format.h提供像素格式的定义，

　　　　　　　　　　　　Pixelflinger.h提供接口功能的定义

　　　　　　源代码/system/core/libpixelflinger

 

Libui(GUI的框架库)

 

头文件:/system/core/libpixelflinger/ui

源代码:/frameworks/base/libs/ui

编译后生成libui.so连接libpiselflinger.so

包含了颜色格式头文件：pixelformat.hpoint.hregion.hrect.hdisplayinfo.h

egl窗口（用于显示）

按健及事件处理(key/Event)头文件：eventhub.hkeycodelabels.h

keycharactermap.h

Suface(显示界面)

overlay(显示叠加层接口)iOverlay.hOverlay.h

camera(照像机接口）

SurfaceFlinger(surface的管理和处理)

Skia图形图像引擎

OpenGL3D引擎　

各种JNI接口

GUI系统的几个本地库中,libui是提供接口的框架库,所涉及的java框架层的主要内容：

　　　　　Android.graphics(对应Ｓkia底层库,提供绘图接口)

Android.view.surface(构建显示界面)

Android.view.view(各种ＵＩ元素有基类)

Javax.microdition.khronos.opengles(标准ＯpenGL接口)

 

 

 

输入／输出与硬件的接口

显示输出的硬件接口

对于android的显示部分,需要实现的接口是:egl_mative_window_t(是一个OPENGL结构)

也给libEGL使用

输入的硬件接口

向上层提供统一的按键码（keyCode）,这个按键码是一个整数,在libui中，通过标准的input

　　驱动来处理input的值转按成android系统的按键码,按键码参考KeyCharacterMap.h

/frameworks/base/include/ui/KeycodeLabels.h按键码的对照

structKeycodeLabel{

constchar*literal;

intvalue;

};

 

staticconstKeycodeLabelKEYCODES[]={

{"SOFT_LEFT",1},

{"SOFT_RIGHT",2},

{"HOME",3},

{"BACK",4},

{"CALL",5},

{"ENDCALL",6},

{"0",7},

{"1",8},

{"2",9},

{"3",10},

{"4",11},

{"5",12},

{"6",13},

{"7",14},

{"8",15},

{"9",16},

{"STAR",17},

{"POUND",18},

{"DPAD_UP",19},

{"DPAD_DOWN",20},

{"DPAD_LEFT",21},

{"DPAD_RIGHT",22},

{"DPAD_CENTER",23},

{"VOLUME_UP",24},

{"VOLUME_DOWN",25},

{"POWER",26},

{"CAMERA",27},

{"CLEAR",28},

{"A",29},

{"B",30},

{"C",31},

{"D",32},

{"E",33},

{"F",34},

{"G",35},

{"H",36},

{"I",37},

{"J",38},

{"K",39},

{"L",40},

{"M",41},

{"N",42},

{"O",43},

{"P",44},

{"Q",45},

{"R",46},

{"S",47},

{"T",48},

{"U",49},

{"V",50},

{"W",51},

{"X",52},

{"Y",53},

{"Z",54},

{"COMMA",55},

{"PERIOD",56},

{"ALT_LEFT",57},

{"ALT_RIGHT",58},

{"SHIFT_LEFT",59},

{"SHIFT_RIGHT",60},

{"TAB",61},

{"SPACE",62},

{"SYM",63},

{"EXPLORER",64},

{"ENVELOPE",65},

{"ENTER",66},

{"DEL",67},

{"GRAVE",68},

{"MINUS",69},

{"EQUALS",70},

{"LEFT_BRACKET",71},

{"RIGHT_BRACKET",72},

{"BACKSLASH",73},

{"SEMICOLON",74},

{"APOSTROPHE",75},

{"SLASH",76},

{"AT",77},

{"NUM",78},

{"HEADSETHOOK",79},

{"FOCUS",80},

{"PLUS",81},

{"MENU",82},

{"NOTIFICATION",83},

{"SEARCH",84},

{"MEDIA_PLAY_PAUSE",85},

{"MEDIA_STOP",86},

{"MEDIA_NEXT",87},

{"MEDIA_PREVIOUS",88},

{"MEDIA_REWIND",89},

{"MEDIA_FAST_FORWARD",90},

{"MUTE",91},

{"PAGE_UP",92},

{"PAGE_DOWN",93},

{"PICTSYMBOLS",94},

{"SWITCH_CHARSET",95},

{"BUTTON_A",96},

{"BUTTON_B",97},

{"BUTTON_C",98},

{"BUTTON_X",99},

{"BUTTON_Y",100},

{"BUTTON_Z",101},

{"BUTTON_L1",102},

{"BUTTON_R1",103},

{"BUTTON_L2",104},

{"BUTTON_R2",105},

{"BUTTON_THUMBL",106},

{"BUTTON_THUMBR",107},

{"BUTTON_START",108},

{"BUTTON_SELECT",109},

{"BUTTON_MODE",110},

 

//NOTE:Ifyouaddanewkeycodehereyoumustalsoaddittoseveralotherfiles.

//Refertoframeworks/base/core/java/android/view/KeyEvent.javaforthefulllist.

 

{NULL,0}

};

 

//SeealsopolicyflagsinInput.h.

staticconstKeycodeLabelFLAGS[]={

{"WAKE",0x00000001},

{"WAKE_DROPPED",0x00000002},

{"SHIFT",0x00000004},

{"CAPS_LOCK",0x00000008},

{"ALT",0x00000010},

{"ALT_GR",0x00000020},

{"MENU",0x00000040},

{"LAUNCHER",0x00000080},

{"VIRTUAL",0x00000100},

{NULL,0}

};

 

 

 

EventHub.cpp定义设备节点所在的路径

Staticconstchar*device_path="/dev/input"//输入设备的目录

处理时，搜索路径下面的所有input在boolEventHub::openPlatformInput(void)

{

/*

*Openplatform-specificinputdevice(s).

*/

intres;

 

mFDCount=1;

mFDs=(pollfd*)calloc(1,sizeof(mFDs[0]));

mDevices=(device_t**)calloc(1,sizeof(mDevices[0]));

mFDs[0].events=POLLIN;

mFDs[0].revents=0;

mDevices[0]=NULL;

#ifdefHAVE_INOTIFY

mFDs[0].fd=inotify_init();

res=inotify_add_watch(mFDs[0].fd,device_path,IN_DELETE|IN_CREATE);

if(res<0){

LOGE("couldnotaddwatchfor%s,%s\n",device_path,strerror(errno));

}

#else

/*

*ThecodeinEventHub::getEventassumesthatmFDs[0]isaninotifyfd.

*Weallocatespaceforitandsetittosomethinginvalid.

*/

mFDs[0].fd=-1;

#endif

 

res=scanDir(device_path);//查找设备

if(res<0){

LOGE("scandirfailedfor%s\n",device_path);

}

 

returntrue;

}

从目录中查找设备

intEventHub::scanDir(constchar*dirname)

{

chardevname[PATH_MAX];

char*filename;

DIR*dir;

structdirent*de;

dir=opendir(dirname);

if(dir==NULL)

return-1;

strcpy(devname,dirname);

filename=devname+strlen(devname);

*filename++='/';

while((de=readdir(dir))){

if(de->d_name[0]=='.'&&

(de->d_name[1]=='\0'||

(de->d_name[1]=='.'&&de->d_name[2]=='\0')))

continue;

strcpy(filename,de->d_name);

openDevice(devname);//打开设备

}

closedir(dir);

return0;

}

事件的处理主要是在getEvent()方法中,处理过程是一个无限循环,调用阻塞函数来等待事件

部分代码如下：

intpollResult=poll(mFDs,mFDCount,-1);

 

acquire_wake_lock(PARTIAL_WAKE_LOCK,WAKE_LOCK_ID);

 

if(pollResult<=0){

if(errno!=EINTR){

LOGW("pollfailed(errno=%d)\n",errno);

usleep(100000);

}

}

 

Android的事件处理一般经过两个步骤

1将input设备的整数类型事件转换成表示按键的字符串

键盘布局文件（*.kl）完成第一步的转换,路径为目标文件系统的system/usr/keylayout

Qwert.kl全键盘对应键值,其中第二列的整数表示驱动程序中Event事件的名称,

第三列表示在KEYCODESK数组中对应的literal

这里完成了驱动程序的事件到字符串的转换

 

2将表示按建的字符串转换成android的键盘码

keycodelable.h(记录键值，位于/frameworks/base/include/ui)

通过查KEYCODES数组（keyCharacterMap.h，其目录为/framework/base/core./java/android/view/keyevent.java）,将literal字符串转换成value整数值

不同系统的开发，对于不同的硬件,只需要写不同的键盘布局即可(让驱动程序中的整数值对应到android的按键名称上)

如果需要增加按键在用户程序中进行处理,除了keyCharacterMap.h和KeyEvent.java两个文件。还需要改tools/puppet_master/puppetMaster.nav_keys.py

/frameworks/base/core/res/res/values/attrs.xml

 

 

 

Surface系统

关系如下：

Libui提供本地的surface系统框架

Sufacefilnger完成本地接口的实现

Java框架层主要调用surface向UI提供接口

本地部分可以使用ISurface接口

Surface系统的本地接口未看完？？？？？

 

surfaceFlinger本地代码(未看完?????????)

整体结构

SurfaceFilinger是surface部分的本地实现，

代码路径为：/frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/surfaceFlinger

生成目标的动态库为:libsurfaceflinger.so没有头文件,外部进行调用的接口是libui的头文

件

 

 

 

Skia和2D图形系统

Android的2D系统的底层由skia本地库实现，通过JNI向java层提供图形功能接口，

 

Skia底层库(是一个底层的图形，图像，动画，SVG，文本等多方面的图形库,是一个c++本地库)

代码路径为：external/skia

包含三个库：

Libcorecg.soCoreCg核心图形库（调试信息,数学计算,内存管理,）

Liblibsgl.soGL(Skia图形库,)

其原码文件主要在：

Libskiagl.soskia-openglgluelibrary

 

 

 

 

Android图形系统的JNI接口

路径为：

/frameworks/base/core/jni/android/graphics

Canvas中的initRaater()和initGl()两个函数与skia本地库联系起来

staticSkCanvas*initRaster(JNIEnv*env,jobject,SkBitmap*bitmap){

returnbitmap?newSkCanvas(*bitmap):newSkCanvas;

}

 

staticSkCanvas*initGL(JNIEnv*env,jobject){

returnnewSkGLCanvas;

}

Android的图形包

路径为；

/frameworks/base/graphics/java/android/graphics

当draw内容时需要的四个组件:

Bitmap保持像素

Canvas处理调用

(rect,path,text,bitmap)绘制内容

Paint用来描述颜色和样式

 

 

 

Android的OpenGL系统和3D图形系统

 

本地代码

头文件四路径为:/frameworks/base/opengl/include/EGL

/frameworks/base/opengl/include/GLES

源代码的目录为：/frameworks/base/opengl/libagl

/frameworks/base/opengl/libs

编译后，本地代码将会产生三个库:

libGLESv1_CM.so对应GLES

libEGL.so对应EGL

 

Java框架代码

 

Android的OpenGL的实现方式

使用软件库(libagl.so)

使用硬件库(libhgl.so)

Egl.cpp文件中gl-hooks_t结构描述了OpenGL所支持的各种API

实际的符号在gl_entries.int

函数的定义形：

GL_ENTRY(void,//返回值

glColor4f,//名称

GLfloatred,GLfloatgreen,GLfloatblue,GLfloatalpha)//参数列表

Egl_entries.in

函数定义形式:

 

 

 

Android的OpenGL的本地测试代码

测试代码的路径为：

/frameworks/base/opengl/tests

Angelesfilterfinishtexturestritex

 

 

OpenGL的JNI代码

OpenGL引擎向上提供的JNI接口,供java调用，主要由两个文件提供

/frameworks/base/core/jni/com_google_android_gles_jni_EGLImpl.cpp（管理功能）

/frameworks/base/core/jni/com_google_android_gles_jni_GLImpl.cpp(功能函数)

 

openGl中的java类

openGl的java标准类是javax中的一部分，路径分别是:

/frameworks/base/opengl/java/javax/microedition/khronos/opengles/主要文件是：GL10和GL11
/frameworks/base/opengl/java/javax/microedition/khronos/egl主要文件是：EGL10和EGL11

 

Android中继承方法实现OpenGL标准类,路径为:

/frameworks/base/opengl/java/com/google/android/gles_jni

该路径下的文件的各个类对java标准类的继承关系为:

PublicclassGLImplimplementsGL10,GL10Ext,GL11,GL11Ext,GL11ExtensionPack{}

publicclassEGLSurfaceImplextendsEGLSurface{}

publicclassEGLImplimplementsEGL10EGLConfigImpl.ExtendsEGLConfig{}

publicclassEGLConfigImplextendsEGLConfig{}

publicclassEGLContextImplextendsEGLContext{}

在android的java应用层,不会调用com.google.android.gles_jni路径下的类,

只会调用/frameworks/base/opengl/java/javax/microedition/khronos/opengles下的接口

 

openGL标准接口到android系统的媒介(通过调用com.google.android.gles_jn下的类和android基础gui系统的类实现了GLsurfaceView)

/frameworks/base/opengl/java/android/opengl

publicclassGLSurfaceViewextendsSurfaceViewimplementsSurfaceHolder.Callback{}

所以GLSurfaceView()也是一个ui元素

如果是在应用层使用openGL，就是继承GLSurfaceView类并调用OpenGL的标准接口