Android 4.x耳機插拔檢測實現方法

本文基於Android 4.4撰寫，另外也參看了一下4.2，機制相同，也許細節方面會有所不同，這裡以4.4為主。

Android耳機插拔可以有兩個機制實現：

1. InputEvent

2. UEvent

其中UEvent是Android系統默認的耳機插拔機制，所以我這裡最終代碼是基於UEvent實現的，對於InputEvent機制只是大概看了看，並沒有具體實現，因此不能保證一定正確，尋求解決方法的同學可以直接移步只對UEvent方式的介紹。

1. 耳機檢測的硬件原理

首先我們看看耳機檢測的原理。一般的耳機檢測包含普通的耳機檢測和帶mic的耳機檢測兩種，這兩種耳機統稱為Headset，而對於不帶mic的耳機，一般稱之為Headphone。

對於Headset裝置的插入檢測，一般通過Jack即耳機插座來完成，大致的原理是使用帶檢測機械結構的耳機插座，將檢測腳連到可GPIO中斷上，當耳機插入時，耳機插頭的金屬會碰到檢測腳，使得檢測腳的電平產生變化，從而引起中斷。這樣就可以在中斷處理函數中讀取GPIO的的值，進一步判斷出耳機是插入還是拔出。

而對於Headset是否帶mic的檢測，需要通過codec附加的micbias電流的功能，具體可以參考我的下一篇文章。

2. 兩種方式的切換

前面提到Android默認提供了兩種解決方法，那麼一定也提供了兩種方式的切換，這個提供切換的設置名為config_useDevInputEventForAudioJack，對Android源代碼進行全局搜索，可以看到它在frameworks/base/core/res/res/values/config.xml中，默認為false，即不使用InputEvent方式，另外在源碼包的廠商相關的文件夾中也找到了相關的設置，如下：

/android/4.4/device/asus/flo/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

false

/android/4.4/device/samsung/manta/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

true

/android/4.4/device/asus/deb/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

false

/android/4.4/device/lge/hammerhead/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

true

/android/4.4/device/lge/mako/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

true

可以看到有些廠商的確是使用了InputEvent的方式來進行耳機檢測。具體對這個變量的修改是在device下還是frameworks下我想應該都可以，device下可能更好。

3. InputEvent

1） Android上層的大概機制

InputEvent部分的大概機制可以在網上搜索文章，具體流程我也不是特別清楚，這裡大概說一下。

InputEvent的處理主要在InputManagerService.java中。在InputManagerService構造函數中，通過如下函數，

mUseDevInputEventForAudioJack = context.getResources().getBoolean(R.bool.config_useDevInputEventForAudioJack);

判斷當前是否通過InputEvent實現耳機插拔檢測。

當Android得到InputEvent後，會調用InputManagerService.java中notifySwitch的函數，進而轉至WiredAccessoryManager.java文件中的notifyWiredAccessoryChanged函數，之後的流程就和UEvent相同了，在後續會講到。

2） Kernel層的機制

Kernel層對耳機插拔InputEvent處理主要是通過input_report_key/input_report_switch來實現，而在實際使用中，ASOC已經為我們封裝好了相應Jack接口函數，只要符合規范就可以拿來使用。下面列出幾個常用的接口函數。

int snd_soc_jack_new(structsnd_soc_codec *codec, const char *id, int type, struct snd_soc_jack *jack)

生成一個新的jack對象，定義其被檢測的類型，即可能插入的設備類型。一般定義為SND_JACK_HEADSET，其余也可以根據接口支持種類添加SND_JACK_LINEOUT，SND_JACK_AVOUT等。

這個函數中調用了snd_jack_new，而在snd_jack_new中可以看到調用 input_allocate_device()分配了input device，就可以在後續產生input event了。

int snd_soc_jack_add_pins(structsnd_soc_jack *jack, int count, struct snd_soc_jack_pin *pins)

將之前定義好的pins加入dapm widgets中，方便dapm統一管理。這一步和InputEvent沒有一定聯系，可以不調用，主要是可以將耳機插座定義為widgets加入dapm進行省電管理。

void snd_soc_jack_report(structsnd_soc_jack *jack, int status, int mask)

匯報jack插拔狀態，主要完成以下兩個工作：

 a) 根據插入拔出狀態更新前面通過snd_soc_jack_add_pins加入的dapm pin的狀態，對其進行上電下電管理。

? b) 調用snd_jack_report，在其中通過input_report_key/input_report_switch來向上層匯報input event。

基於上面的函數，可以用以下做法來實現基於InputEvent機制的耳機插拔檢測：

a) snd_soc_jack_new 創建jack對象

b) snd_soc_jack_add_pins將其加入到dapm wigets中

c) 通過request irq申請耳機插拔中斷，在中斷處理函數中通過檢測線高低電平判斷耳機是插入還是拔出，通過讀取codec寄存器來判斷是headset還是headphone

d) 根據判斷結果調用snd_soc_jack_report發送InputEvent

此外，ASOC還提供了一個封裝好的函數來實現上述c)和d)步驟的功能：

int snd_soc_jack_add_gpios(struct snd_soc_jack *jack, int count, struct snd_soc_jack_gpio *gpios)

該函數通過標准GPIO驅動申請GPIO及GPIO對應中斷，並提供了統一的中斷處理函數來匯報事件。此函數只適用於耳機中斷接至GPIO且GPIO驅動為Linux標准驅動的情況下，並且不支持mic檢測，因此不建議使用。

4. UEvent

UEvent機制比較簡單，它基於switch driver，switch driver會在Android建立耳機插拔的目錄/sys/devices/virtual/switch/h2w，在此目錄下有個設備結點名為state，driver通過更新state的值，從而通知Android上層耳機狀態的改變。

1） Android上層機制

針對UEvent機制，Android上層在WiredAccessoryManager.java中實現。

在這個文件中，從UEventObserver中繼承了類WiredAccessoryObserver，在makeObservedUEventList中將要觀察的事件加入到UEvent系統中：

if(!mUseDevInputEventForAudioJack) {

uei = new UEventInfo(NAME_H2W,BIT_HEADSET, BIT_HEADSET_NO_MIC);

……

……

}

可以看到，只有當不使用InputEvent時才添加UEvent事件，NAME_H2W就是headphone對應的switch driver的名字。BIT_HEADSET和BIT_HEADSET_NO_MIC是state結點的兩個值，分別表示有mic和無mic的耳機。

當UEvent事件到來時，類WiredAccessoryObserver中重載的onUEvent函數會被回調，從而調用updateStateLocked(devPath,name, state) ，其中state的值就是通過/sys/devices/virtual/switch/h2w/state結點來獲得。

最後，程序會進入setDeviceStateLocked函數中處理，在setDeviceStateLocked中根據state的值設置device，然後調用mAudioManager.setWiredDeviceConnectionState，最後進入AudioPolicyManagerBase::setDeviceConnectionState。

2） Kernel層的機制

前面說過，基於UEvent的耳機檢測機制需要實現一只switchdriver，它會建立一個用於耳機插拔檢測的目錄/sys/devices/virtual/switch/h2w，在此目錄下有個設備結點名為state，switch driver通過更新state的值，從而通知Android上層耳機狀態的改變。

switch driver的目錄在Linux kernel的drivers/staging/android/switch目錄下，可以從目錄名稱中看到這只driver是為了Android專門產生的。在switch目錄下有兩個已有文件，switch_class.c是switch driver的內部實現，它提供了switch driver所需的一些API；switch_gpio.c是一個例子，它實現了一個基於GPIO中斷的switch driver。

另外，在drivers/switch目錄下也有同樣的文件，不同之處是兩者在Android下生成的結點的位置不同，如果要按照drivers/switch目錄下的switch driver來實現，需要更改WiredAccessoryManager.java文件。

下面講講如何添加switch driver。添加switch driver很簡單，可以仿照switch_gpio.c，大致步驟如下：

 a) 在drivers/staging/android/switch目錄下新建一個platform driver，其中包含一個全局變量struct switch_dev sdev，即要注冊的switch device。

b) 在platformdriver的probe函數中調用switch_dev_register將前面的sdev注冊到系統中。

int switch_dev_register(struct switch_dev *sdev)

c) 申請用於耳機檢測的中斷處理函數。對於耳機插拔來說，由於用戶的插拔快慢等可能產生多次中斷，所以一般是在中斷處理函數中實現一個延時工作隊列，即INIT_DELAYED_WORK，在隊列的回調函數中來進行實際判斷。

d) 當中斷發生後，通過switch_set_state設置state節點的值，這個值要和WiredAccessoryManager.java文件中定義的一致，可參看BIT_HEADSET和BIT_HEADSET_NO_MIC的定義。目前是0表示無耳機插入，1表示帶Mic的耳機，2表示不帶Mic的耳機。

void switch_set_state(struct switch_dev *sdev, int state)

我們進一步看看switch_set_state這個函數，在這個函數中調用了kobject_uevent_env/kobject_uevent，這兩個函數就是kernel通過uevent來通知user space的核心函數了。