操作系统实现：GUI原始输入线程

消息被DIM对象送到RAWIT线程之后，操作系统内核对消息的处理就算结束了，接下来RAWIT线程要大显身手了。RAWIT（Raw Input Thread），翻译过来就是原始输入线程，这里“原始”的意思，是指消息还未被操作系统或应用程序处理过，是由设备驱动程序“原汁原味”地发过来的。同时还有另外一层意思，那就是消息的归属还不明确，到底归属哪个线程、哪个应用程序，还未被最终确定，因此用Raw来形容这个线程。

在前面关于DIM的描述中，RAWIT线程是在GUI模块初始化过程中被创建的，创建完毕，被设置成当前输入焦点线程。这样只要从RAWIT线程的入口代码开始分析，逐层深入，就很容易把消息在RAWIT线程内的处理机制搞清楚。RAWIT线程处理很多主动输入消息，比如鼠标的七个消息、键盘的若干个消息、其他类似输入设备的输入消息等，但对每个消息的处理机制是相同的，因此为了简便起见，以鼠标左键被按下（LBUTTONDOWN）这个消息为例，来说明RAWIT对消息的处理。

先从RAWIT线程的入口函数开始，下列代码是该线程的入口函数（即该线程被调度执行的起始点）：

代码比较简单，就是一个无限循环，调用GetMessage从其线程队列内获取消息。注意GetMessage函数是阻塞操作，如果线程的消息队列内无任何消息，则该线程进入阻塞等待状态，等待消息的来临。一旦有消息被送入消息队列（通过SendMessage函数），则线程会被唤醒，进而对消息进行处理。如果线程消息队列内有消息，则GetMessage会把线程消息队列内的第一个消息（队列头消息），复制到其参数Msg内，然后从消息队列中删除该消息。

接下来就是分析Msg的消息类型了。Hello China V1.75版本定义的消息类型见表11-7。

表11-7 Hello China定义的消息类型

（续）

针对每个消息类型，RAWIT会进一步调用不同的函数进行处理。这里看LBUTTONDOWN消息，在收到该消息后，RAWIT线程会调用DoLButtonDown函数，对其进一步进行处理。需要记住的是，鼠标驱动程序使用消息对象的dwParam记录了鼠标消息的位置（低16比特记录了x分量的位置，高16比特记录了y分量的位置），因此在进一步调用DoLButtonDown函数前，需要把鼠标位置的x和y分量分离出来。

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在介绍上述代码之前，先引入一个概念：窗口消息。之前的设备消息和内核消息（这两者的定义是一样的），都是与图形界面的窗口无关的。但到了GUI之后，一个消息需要与窗口关联起来，比如一个鼠标点击，最终是落在某个窗口之内的，这样这个点击消息就与所在窗口建立了关联。因此这些与窗口进行关联的鼠标点击等消息，就叫做窗口消息。RAWIT线程的重要工作之一，就是把原始的内核（或设备）消息，转换为窗口消息。

与设备消息和内核消息不同的是，窗口消息的定义中增加了一个窗口句柄，下面是其定义：

这里的hWnd，就是消息归属窗口的窗口句柄，message则是消息类型，与内核消息的wCommand含义一样。后面的wParam和lParam，分别用于存放与message相关的进一步信息。在GUI模式下，鼠标消息、键盘消息、触摸屏消息等，都是窗口消息。

下面正式分析DoLButtonDown函数，针对代码中标注的（1）、（2）、（3）、（4），分别介绍如下：

（1）显然，鼠标左键按下消息是一个窗口消息，RAWIT需要把原始消息转换为窗口消息，然后把窗口消息发送给目标应用程序。因为窗口消息对象是发送给另外的核心线程的，因此窗口消息不能从堆栈中分配内存，必须从核心内存池中分配。（1）部分代码，就是从核心内存池中申请一个窗口消息对象。需要注意的是，RAWIT只负责创建窗口消息，然后把消息发送给目标线程。窗口消息的销毁，是由目标线程完成的。目标线程处理完窗口消息后，必须调用KMemFree函数释放对应内存。这个过程无需应用程序编程人员考虑，操作系统相关调用已完成了内存的释放工作。

（2）从设备输入管理器（DIM）送到RAWIT线程的鼠标消息，其坐标位置是原始的，范围在0～255之间。但切换到图形模式后，屏幕分辨率是变化的（V1.75的缺省分辨率是1024×768像素）。这样必须把鼠标的原始位置，转换为在屏幕上的具体位置，这就是MouseToScreen函数的工作。这个函数通过读取Video对象的相关参数，获得屏幕分辨率，然后把原始鼠标坐标转换为屏幕坐标，并通过xpos和ypos返回。

（3）找到鼠标在屏幕上的坐标后，接下来就是RAWIT线程最核心、最重要的工作了：确定鼠标消息的归属窗口。要知道在图形模式下，屏幕上是有很多窗口的，而MouseToScreen函数返回的是鼠标消息在整个屏幕上的位置，而不是某个具体窗口的位置。因此，RAWIT线程就需要确定窗口左键按下消息，到底是落在哪个窗口内。找到归属窗口后，归属线程就好找了，因为在窗口对象中记录了窗口的归属线程。显然，GetFallWindow就是用户获取鼠标消息的归属窗口的。该函数查询窗口树，按照某个优先级对系统中的所有窗口进行匹配，最终找到目标窗口。需要注意的是，找到一个归属窗口后，首先判断该窗口是不是当前焦点窗口（注意与当前输入焦点线程的区别）。对于当前焦点窗口，窗口管理器会单独记录（WindowManager.pCurrWindow），这是为了处理键盘消息的目的。所有键盘消息（除了系统组合键），都会被发送到当前焦点窗口所在线程，这是操作系统GUI功能的通用处理方式。如果RAWIT发现鼠标左键按下的目标窗口不是当前焦点窗口，则需要修改当前焦点窗口为左击消息落入的窗口。在这之前，需要通知原焦点窗口已失去输入焦点，这就是UnfocusWindow函数的作用。同样地，也要通知鼠标消息落入窗口已经获得输入焦点。这就是FocusWindow的用途。

（4）找到鼠标左键按下消息落入的窗口对象后，剩下的事情就好办了，就是把鼠标在屏幕上的位置保存在窗口消息对象的lParam参数内（最低两个字节保存x坐标，最高两个字节保存y坐标），同时也把目标窗口的句柄保存在窗口消息内，然后把这个窗口消息发送给目标窗口所在线程。注意，这里在发送的时候，由于消息目标还是一个线程，因此必须以核心线程消息对象进行发送。于是，上述代码首先把窗口消息的地址，保存在内核消息的dwParam内，然后设置内核消息的消息类型为KERNEL_MESSAGE_WINDOW，调用SendMessage，把消息发送给目标线程。这里实际上是用一个内核消息携带了窗口消息。

好了，这个鼠标左键按下的消息就处理完了。其他消息，比如鼠标双击、鼠标右键按下等，与此处理方式类似，读者可通过阅读代码做进一步理解。相关代码，都在[gui/kthread/rawit.cpp]文件内。

接下来，就需要应用程序来完成消息的最终处理了。后面的过程，对Windows应用程序员来说，应该是驾轻就熟。但本书还是要详细讲解一下。因为这部分内容是消息驱动机制的精华所在，而且本书在讲解的时候，不会太注重应用程序层面的处理，而是深入内核机制，考察一下消息循环到底是怎么工作的。