CN113791875A - 输入设备虚拟化的方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种输入设备虚拟化的方法、装置、电子设备和存储介质，涉及计算机技术领域。该方法包括：在Linux系统中接收物理输入设备的输入事件；根据输入事件为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备；将输入事件转发至虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件；将虚拟输入事件发送至Linux系统内的Android容器中，以使Android容器通过虚拟输入事件执行对应的输入操作。本公开技术方案实现主机Linux系统对输入设备的统一管理，有效地解决了Linux系统中运行Android容器时输入设备的兼容问题。

Description

输入设备虚拟化的方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及Linux和Android兼容技术领域。

背景技术

当在Linux系统中运行Android系统时，无论哪个系统都会涉及输入操作。其中，该输入操作可以包括鼠标、键盘、电源按键或音量按键等实体输入设备的输入操作，也可以包括触摸或语音等非实体输入设备的输入操作。目前，普遍采用Anbox（Android in a box，容器中的安卓）或lxc（Linux Container，Linux容器）等方案来管理输入设备，具体方式是在容器内部将输入设备作为节点进行共享，通过直接访问目录/dev/input/下对应该节点的文件来实现对输入设备的管理。

但是，上述方案中主机Linux系统与Android容器对于输入设备具有同等的访问权限，Android容器对输入设备的操作可能影响到主机Linux系统的行为，不利于主机Linux系统对输入设备的统一管理。

发明内容

本公开提供了一种输入设备虚拟化的方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品。

根据本公开的一方面，提供了一种输入设备虚拟化的方法，包括：

在Linux系统中接收物理输入设备的输入事件；

根据所述输入事件为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备；

将所述输入事件转发至所述虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件；

将所述虚拟输入事件发送至所述Linux系统内的Android容器中，以使所述Android容器通过所述虚拟输入事件执行对应的输入操作。

根据本公开的另一方面，提供了一种输入设备虚拟化的装置，包括：

接收模块，用于在Linux系统中接收物理输入设备的输入事件；

创建模块，用于根据所述输入事件为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备；

转发模块，用于将所述输入事件转发至所述虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件；

虚拟化模块，用于将所述虚拟输入事件发送至所述Linux系统内的Android容器中，以使所述Android容器通过所述虚拟输入事件执行对应的输入操作。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开任一实施例中的方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开任一实施例中的方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现本公开任一实施例中的方法。

本公开实施例的技术方案，通过对输入设备进行虚拟化，实现主机Linux系统对输入设备的统一管理，避免了Android容器对输入设备的操作影响Linux系统的行为，杜绝了Linux系统与Android容器抢占输入设备节点的情况发生，有效地解决了Linux系统中运行Android容器时输入设备的兼容问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开一实施例中输入设备虚拟化的方法示意图；

图2是根据本公开一实施例中输入设备虚拟化的方法示意图；

图3是根据本公开一实施例中Linux系统内部框架示意图；

图4是根据本公开一实施例中输入设备虚拟化的装置框图；

图5是根据本公开一实施例中输入设备虚拟化的装置框图；

图6是用来实现本公开实施例的输入设备虚拟化的方法的电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

本公开实施例的技术方案应用于Linux系统和Android系统同时运行的场景，其中，Android系统以容器的方式在主机Linux系统中运行，该主机Linux系统可以连接一个或多个输入设备，用户通过输入设备可以对Linux系统或Android系统执行相应的输入操作。该输入操作可以包括鼠标、键盘、电源按键或音量按键等实体输入设备的输入操作，也可以包括触摸或语音等非实体输入设备的输入操作。通过对输入设备进行虚拟化，实现主机Linux系统对输入设备的统一管理，可以有效地解决Linux系统中运行Android容器时输入设备的兼容问题。

图1为本公开一实施例中输入设备虚拟化的方法示意图。如图1所示，该方法包括：

S101：在Linux系统中接收物理输入设备的输入事件；

S102：根据输入事件为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备；

S103：将输入事件转发至虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件；

S104：将虚拟输入事件发送至Linux系统内的Android容器中，以使Android容器通过虚拟输入事件执行对应的输入操作。

本公开实施例中，Android容器接收到虚拟输入事件时，将其视为物理的输入事件进行处理，对用户而言则是正常的执行输入操作，感知不到虚拟化的过程，从而保证了用户的体验。

在一种实施方式中，根据输入事件为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备，包括：

根据输入事件的类型，使用uinput内核模块为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

在一种实施方式中，根据输入事件的类型，使用uinput内核模块为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备，包括：

根据输入事件的类型，通过uinput内核模块在目录/dev/input下生成物理输入设备的节点，为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

本公开实施例中，每个物理输入设备都对应一个节点，且保存在相应的目录中，从而可以通过访问该目录下的文件来实现对该节点的管理和控制。

在一种实施方式中，将输入事件转发至虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件，包括：

Linux系统内的输入服务器input server，通过uinput内核模块将输入事件转发至虚拟输入设备中，得到对应的虚拟输入事件。

在一种实施方式中，上述方法还包括：

在Linux系统中使用udev规则过滤虚拟输入设备的名称。

通过在Linux系统中过滤虚拟输入设备的名称，可以使得Linux系统不在/dev/input/下产生虚拟输入设备的节点，以免重复接收输入事件。

在一种实施方式中，上述方法还包括：

在Android容器中使用ueventd方法过滤物理输入设备的名称。

通过在Android容器中过滤物理输入设备的名称，可以使得Android容器只接收虚拟输入事件，以免重复接收输入事件。

本公开实施例提供的上述方法，通过对输入设备进行虚拟化，实现主机Linux系统对输入设备的统一管理，避免了Android容器对输入设备的操作影响Linux系统的行为，杜绝了Linux系统与Android容器抢占输入设备节点的情况发生，有效地解决了Linux系统中运行Android容器时输入设备的兼容问题。

图2为本公开一实施例中输入设备虚拟化的方法示意图。如图2所示，该方法包括：

S201：在Linux系统中接收物理输入设备的输入事件；

其中，Linux系统从libinput接收物理输入设备的输入事件。

S202：根据输入事件的类型，使用uinput内核模块为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备；

本公开实施例中，上述步骤S202可以包括：

根据输入事件的类型，通过uinput内核模块在目录/dev/input下生成物理输入设备的节点，为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

其中，uinput内核模块可以从用户空间模拟物理输入设备。通过在目录/dev/input下生成节点，Linux系统内的进程可以创建对应的虚拟输入设备。虚拟输入设备创建后，进程就可以通过该虚拟输入设备发送事件，这些事件将被转发给用户空间和内核消费者。

本公开实施例中，创建虚拟输入设备时可以采用预设的命名规则来命名，如命名为jingos virtual device *等等，具体不限定。

S203：Linux系统内的输入服务器input server，通过uinput内核模块将输入事件转发至虚拟输入设备中，得到对应的虚拟输入事件；

S204：将虚拟输入事件发送至Linux系统内的Android容器中，以使Android容器通过虚拟输入事件执行对应的输入操作；

S205：在Linux系统中使用udev规则过滤虚拟输入设备的名称；

本公开实施例中，Linux系统使用udev规则过滤虚拟输入设备后，可以使得不在/dev/input/下产生虚拟输入设备的节点，以免重复接收事件。

S206：在Android容器中使用ueventd方法过滤物理输入设备的名称。

本公开实施例中，Android容器可以通过多种方式来过滤物理输入设备，如通过在文件system/core/init/devices.cpp中添加过滤规则，实现过滤物理输入设备，虚拟输入设备的事件完全来自Linux系统的输入服务器input server，从而保证了在Android Q容器启动时能够隔离物理输入设备。

图3为本公开一实施例中Linux系统内部框架示意图。如图3所示，在一种实施方式中，使用Ixc方法在Linux系统中运行Android容器。Linux内核Kernel检测到物理设备的输入事件event1和event2时，根据输入事件的类型，通过uinput内核模块在目录/dev/input下生成物理输入设备的节点，创建与物理输入设备对应的虚拟输入设备。Linux系统内的输入服务器input server，通过uinput内核模块将输入事件event1和event2分别转发至虚拟输入设备中，得到对应的虚拟输入事件event3和event4。Linux内核Kernel将虚拟输入事件发送至Android容器中，Android容器内的系统服务器system server收到的输入事件均来自对应的虚拟输入设备，从而使得Android容器通过虚拟输入事件来执行对应的输入操作。

本公开实施例提供的上述方法，Android容器内的system server收到的输入事件均由Linux系统内的input server获得，因此不存在Android系统与Linux系统抢占输入设备节点的问题，实现了对Android的虚拟输入以及主机Linux系统对输入设备的统一管理，避免了Android容器对输入设备的操作影响Linux系统的行为，有效地解决了Linux系统中运行Android容器时输入设备的兼容问题。

图4是根据本公开一实施例中输入设备虚拟化的装置框图。如图4所示，该装置包括：

接收模块401，用于在Linux系统中接收物理输入设备的输入事件；

创建模块402，用于根据输入事件为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备；

转发模块403，用于将输入事件转发至虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件；

虚拟化模块404，用于将虚拟输入事件发送至Linux系统内的Android容器中，以使Android容器通过虚拟输入事件执行对应的输入操作。

在一种实施方式中，创建模块402包括：

创建单元，用于根据输入事件的类型，使用uinput内核模块为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

在一种实施方式中，上述创建单元用于：

根据输入事件的类型，通过uinput内核模块在目录/dev/input下生成物理输入设备的节点，为物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

在一种实施方式中，转发模块403用于：

Linux系统内的输入服务器input server，通过uinput内核模块将输入事件转发至虚拟输入设备中，得到对应的虚拟输入事件。

图5是根据本公开一实施例中输入设备虚拟化的装置框图。如图5所示，该装置包括：接收模块501、创建模块502、转发模块503、虚拟化模块504、第一过滤模块505和第二过滤模块506。

其中，接收模块501、创建模块502、转发模块503和虚拟化模块504分别与上述实施例中的接收模块401、创建模块402、转发模块403和虚拟化模块404功能相同，此处不赘述。

在一种实施方式中，第一过滤模块505，用于在Linux系统中使用udev规则过滤虚拟输入设备的名称。

在一种实施方式中，第二过滤模块506，用于在Android容器中使用ueventd方法过滤物理输入设备的名称。

本公开实施例提供的上述装置，通过对输入设备进行虚拟化，实现主机Linux系统对输入设备的统一管理，避免了Android容器对输入设备的操作影响Linux系统的行为，杜绝了Linux系统与Android容器抢占输入设备节点的情况发生，有效地解决了Linux系统中运行Android容器时输入设备的兼容问题。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

图6示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图6所示，设备600包括计算单元601，其可以根据存储在只读存储器（ROM）602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器（RAM）603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出（I/O）接口605也连接至总线604。

设备600中的多个部件连接至I/O接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，上述方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到RAM 603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行上述方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (14)

1.一种输入设备虚拟化的方法，包括：

在Linux系统中接收物理输入设备的输入事件；

根据所述输入事件为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备；

将所述输入事件转发至所述虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件；

将所述虚拟输入事件发送至所述Linux系统内的Android容器中，以使所述Android容器通过所述虚拟输入事件执行对应的输入操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述输入事件为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备，包括：

根据所述输入事件的类型，使用uinput内核模块为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据所述输入事件的类型，使用uinput内核模块为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备，包括：

根据所述输入事件的类型，通过uinput内核模块在目录/dev/input下生成所述物理输入设备的节点，为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将所述输入事件转发至所述虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件，包括：

所述Linux系统内的输入服务器input server，通过uinput内核模块将所述输入事件转发至所述虚拟输入设备中，得到对应的虚拟输入事件。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述Linux系统中使用udev规则过滤所述虚拟输入设备的名称。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述Android容器中使用ueventd方法过滤所述物理输入设备的名称。

7.一种输入设备虚拟化的装置，包括：

接收模块，用于在Linux系统中接收物理输入设备的输入事件；

创建模块，用于根据所述输入事件为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备；

转发模块，用于将所述输入事件转发至所述虚拟输入设备中得到对应的虚拟输入事件；

虚拟化模块，用于将所述虚拟输入事件发送至所述Linux系统内的Android容器中，以使所述Android容器通过所述虚拟输入事件执行对应的输入操作。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述创建模块包括：

创建单元，用于根据所述输入事件的类型，使用uinput内核模块为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述创建单元用于：

根据所述输入事件的类型，通过uinput内核模块在目录/dev/input下生成所述物理输入设备的节点，为所述物理输入设备创建对应的虚拟输入设备。

10.根据权利要求7所述的装置，其中，所述转发模块用于：

所述Linux系统内的输入服务器input server，通过uinput内核模块将所述输入事件转发至所述虚拟输入设备中，得到对应的虚拟输入事件。

11.根据权利要求7所述的装置，还包括：

第一过滤模块，用于在所述Linux系统中使用udev规则过滤所述虚拟输入设备的名称。

12.根据权利要求7所述的装置，还包括：

第二过滤模块，用于在所述Android容器中使用ueventd方法过滤所述物理输入设备的名称。

13.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。

14.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-6中任一项所述的方法。

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