Android按键添加和处理的方案
| 版本号 | 说明 | 作者 | 日期 |
| 1.0 | Android按键添加和处理的方案 | Sky Wang | 2013/06/18 |
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需求：Android机器上有个Wifi物理按键，现在需求通过点击“wifi物理按键”能够快速的开启/关闭wifi。
实现方案
经过思考之后，拟出下面几种方案：
方案一，在linux kernel的驱动中捕获“wifi物理按键”。在kernel的按键驱动中截获“wifi”按键，并对其进行处理：若是“wifi”是开启的，则关闭wifi；否则，打开wifi。
方案二，在Android中添加一个服务，监听wifi按键消息。若监听到“wifi”按键，则读取wifi的状态：若是“wifi”是开启的，则关闭wifi；否则，打开wifi。
方案三，在Android的input输入子系统的框架层中捕获wifi按键，并进行相应处理。若捕获到“wifi”按键，则读取wifi的状态：若是“wifi”是开启的，则关闭wifi；否则，打开wifi。
方案一
方案思路: 在linux kernel的驱动中捕获“wifi物理按键”。在kernel的按键驱动中截获“wifi”按键，并对其进行处理：若是“wifi”是开启的，则关闭wifi；否则，打开wifi。
方案分析: 若采用此方案需要解决以下问题
01，在kerne的按键驱动中捕获“wifi”按键。
-- 这个问题很好实现。在kernel的按键驱动中，对按键值进行判断，若是wifi按键，则进行相应处理。
02，在kernel中读取并设置wifi的开/关状态。
-- 这个较难实现。因为wifi驱动的开/关相关的API很难获取到。一般来来说，wifi模组的驱动都是wifi厂家写好并以.ko文件加载的。若需要获取wifi的操作API，需要更厂家一起合作；让它们将接口开放，并让其它设备在kernel中可以读取到。
03，在kernel中将wifi的状态上报到Android系统中。若单单只是实现02步，只是简单的能开/关wifi了；但还需要向办法让Android系统直到wifi的开/关行为。
-- 可以实现，但是太麻烦了。
方案结论: 实现难度太大！
方案二
方案思路: 在Android中添加一个服务，监听wifi按键消息。若监听到“wifi”按键，则读取wifi的状态：若是“wifi”是开启的，则关闭wifi；否则，打开wifi。
方案分析: 若采用此方案需要解决以下问题
01，将kernel的wifi按键上传到Android系统中。
-- 这个可以实现。首先，我们将wifi按键映射到一个sys文件节点上：按下wifi按键时，sys文件节点的值为1；未按下wifi按键时，sys文件节点的值为0。其次，通过NDK编程，读取该sys文件节点，并将读取的接口映射注册到JNI中。最后，通过JNI，将该接口对应注册到Android系统中，使应用程序能够读取该接口。
02，在Android系统中添加一个服务，不断读取wifi按键状态。
-- 这个也可以实现。由于“01”中，我们已经将wifi的按键状态通过JNI注册到Android系统中；我们这里就可以读取到。
03，读取并设置wifi的开/关状态。
-- 这个也可以实现。在Android系统中，我们可以通过WifiManager去读取/设置wifi的开/关状态。通过WifiManager设置的wifi状态，是全局的。
架构图:
具体实现:
通过驱动，将wifi按键状态映射到文件节点。由于不同平台差异，具体的代码接口可能有所差异；我所工作的平台是RK3066，所以还是以此来进行介绍。
01 将kernel的wifi按键上传到Android系统中
在按键驱动中编辑wifi按键的驱动：主要的目的是将wifi按键映射到某个键值上，方便后面Android系统调用。因为Android系统使用的按键值和Linux内核使用的按键值不一样，Android会通过一个键值映射表，将Linux的按键值和Android的按键值映射起来。
我们的项目中，wifi按键是通过ADC值来捕获的，而不是中断。下面是“wifi按键相关信息”，代码如下：
static struct rk29_keys_button key_button[] = { ... // 将 wifi 开关按键定义为KEY_F16， // 处理时，捕获KEY_F16进行处理即可。 { .desc = "wifi", .code = KEY_F16, .adc_value = 4, .gpio = INVALID_GPIO, .active_low = PRESS_LEV_LOW, }, ... };
从中，我们可以看出wifi的adc值大概是4，它所对应的按键值(即code值)是KEY_F16。
这里，KEY_F16是我们自己定义的(因为linux中没有wifi开关按键)，你也可以定义为别的值。记得两点：一，这里的所定义的wifi的code，必须和Android中要处理的按键值(后面会讲到)保持一致；二，不要使用系统中已用到的值。另外，KEY_F16的值为186，可以参考“include/linux/input.h”文件去查看。
在按键驱动中，会将key_button注册到系统中。在按键驱动中，我们将下面的callback函数注册到adc总线上；adc驱动会通过工作队列，判断的读取adc值，并调用callback，从而判断是否有响应的按键按下。下面是callback函数：
static void callback(struct adc_client *client, void *client_param, int result) { struct rk29_keys_drvdata *ddata = (struct rk29_keys_drvdata *)client_param; int i; if(result < EMPTY_ADVALUE) ddata->result = result; // 依次查找key_button中的按键，判断是否需要响应 for (i = 0; i < ddata->nbuttons; i++) { struct rk29_button_data *bdata = &ddata->data[i]; struct rk29_keys_button *button = bdata->button; if(!button->adc_value) continue; int pre_state = button->adc_state; if(result < button->adc_value + DRIFT_ADVALUE && result > button->adc_value - DRIFT_ADVALUE) { button->adc_state = 1; } else { button->adc_state = 0; } // 同步按键状态 synKeyDone(button->code, pre_state, button->adc_state); if(bdata->state != button->adc_state) mod_timer(&bdata->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(DEFAULT_DEBOUNCE_INTERVAL)); } return; }
前面已经说过，这个callback会不断的被adc检测的工作队列调用。若检测到adc值在“某按键定义的adc值范围”内，则该按键被按下；否则，没有按下。
下面是synKeyDone()的代码：
static void synKeyDone(int keycode, int pre_status, int cur_status) { if (cur_status == pre_status) return ; if (keycode==KEY_F16) set_wifikey(cur_status); }
它的作用是同步wifi按键按下状态，根据wifi按键状态，通过set_wifikey()改变对应wifi节点状态。
例如：wifi键按下时，sys/devices/platform/misc_ctl/wifikey_onoff为1; wifi未按下时，sys/devices/platform/misc_ctl/wifikey_onoff为0。
set_wifikey()本身以及它相关的函数如下：
// 保存按键状态的结构体 typedef struct combo_module__t { unsigned char status_wifikey; } combo_module_t ; static combo_module_t combo_module; // 设置wifi状态。 // 这是对外提供的接口 void set_wifikey(int on) { printk("%s on=%d ", __func__, on); combo_module.status_wifikey = on; } EXPORT_SYMBOL(set_wifikey); // 应用层读取wifi节点的回调函数 static ssize_t show_wifikey_onoff (struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf) { return sprintf(buf, "%d ", combo_module.status_wifikey); } // 应用层设置wifi节点的回调函数 static ssize_t set_wifikey_onoff (struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count) { unsigned int val; if(!(sscanf(buf, "%d ", &val))) { printk("%s error ", __func__); return -EINVAL; } if(!val) { combo_module.status_wifikey = 0; } else { combo_module.status_wifikey = 1; } printk("%s status_wifikey=%d ", __func__, combo_module.status_wifikey); return 0; } // 将wifi的读取/设置函数和节点对应 static ssize_t show_wifikey_onoff (struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf); static ssize_t set_wifikey_onoff (struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count); static DEVICE_ATTR(wifikey_onoff, S_IRWXUGO, show_wifikey_onoff, set_wifikey_onoff);
代码说明：
(01) set_wifikey()提供的对外接口。用于在按键驱动中，当wifi按键按下/松开时调用；这样，就对应的改变wifi节点的值。
(02) DEVICE_ATTR(wifikey_onoff, S_IRWXUGO, show_wifikey_onoff, set_wifikey_onoff); 声明wifi的节点为wifikey_onoff节点，并且设置节点的权限为S_IRWXUGO，设置“应用程序读取节点时的回调函数”为show_wifikey_onoff()，设置“应用程序设置节点时的回调函数”为set_wifikey_onoff()，
DEVICE_ATTR只是声明了wifi节点，具体的注册要先将wifikey_onoff注册到attribute_group中；并且将attribute_group注册到sysfs中才能在系统中看到文件节点。下面是实现代码：
// 将wifikey_onoff注册到attribute中 static struct attribute *control_sysfs_entries[] = { &dev_attr_wifikey_onoff.attr, NULL }; static struct attribute_group control_sysfs_attr_group = { .name = NULL, .attrs = control_sysfs_entries, }; // 对应的probe函数。主要作用是将attribute_group注册到sysfs中 static int control_sysfs_probe(struct platform_device *pdev) { return sysfs_create_group(&pdev->dev.kobj, &control_sysfs_attr_group); } // 对应的remove函数。主要作用是将attribute_group从sysfs中注销 static int control_sysfs_remove (struct platform_device *pdev) { sysfs_remove_group(&pdev->dev.kobj, &control_sysfs_attr_group); return 0; }
02 将Wifi读取接口注册到Android系统中
通过JNI，将wifi读取接口注册到Android系统中，下面是对应的JNI函数control_service.c的代码：
#include <stdlib.h> #include <string.h> #include <stdio.h> #include <jni.h> #include <fcntl.h> #include <assert.h> // 获取数组的大小 # define NELEM(x) ((int) (sizeof(x) / sizeof((x)[0]))) // 指定要注册的类，对应完整的java类名 #define JNIREG_CLASS "com/skywang/control/ControlService" // 引入log头文件 #include <android/log.h> // log标签 #define TAG "WifiControl" // 定义debug信息 #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, TAG, __VA_ARGS__) // 定义error信息 #define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,TAG,__VA_ARGS__) #define WIFI_ONOFF_CONTROL "/sys/devices/platform/misc_ctl/wifikey_onoff" // 设置wifi电源开关 JNIEXPORT jint JNICALL is_wifi_key_down(JNIEnv *env, jclass clazz) { int fd; int ret; char buf[2]; // LOGD("%s ", __func__); if((fd = open(WIFI_ONOFF_CONTROL, O_RDONLY)) < 0) { LOGE("%s : Cannot access "%s"", __func__, WIFI_ONOFF_CONTROL); return; // fd open fail } memset((void *)buf, 0x00, sizeof(buf)); ssize_t count = read(fd, buf, 1); if (count == 1) { buf[count] = '