Android源码分析实录

第1章 走进Android世界 1

1.1 Android系统的优势 2

1.1.1 开源 2

1.1.2 强大的开发团队的支持 2

1.1.3 开发人员的支持 2

1.2 Android系统架构介绍 3

1.2.1 底层操作系统层(Linux内核层) 4

1.2.2 库(Libraries)和运行环境(Runtime) 4

1.2.3 应用程序框架(ApplicationFramework) 5

1.2.4 顶层应用程序(Application) 5

1.3 核心组件 5

1.3.1 Activity的界面表现 5

1.3.2 Intent和IntentFilters界面切换 6

1.3.3 Service服务 6

1.3.4 用Broadcast IntentReceiver广播 7

1.3.5 用Content Provider存储 7

1.4 进程和线程 7

1.4.1 什么是进程 7

1.4.2 什么是线程 8

1.5 获取Android 4.3源码 8

1.5.1 在Linux系统中获取Android源码 8

1.5.2 在Windows平台上获取Android源码 9

1.6 Android源码结构分析 14

1.6.1 Android源码的目录结构 15

1.6.2 应用程序 16

1.6.3 应用程序框架 18

1.6.4 系统服务 19

1.6.5 系统程序库 21

1.6.6 系统运行库 24

1.6.7 硬件抽象层 25

1.7 编译Android源码 26

1.7.1 搭建编译环境 27

1.7.2 开始编译 27

1.7.3 在模拟器中运行 29

1.7.4 编译源码生成SDK 30

第2章 硬件抽象层详解 35

2.1 什么是HAL层 36

2.1.1 为什么把对硬件的支持划分为两层来实现 36

2.1.2 HAL层的位置结构 36

2.2 分析HAL Module架构 38

2.2.1 hw_module_t 39

2.2.2 hw_module_methods_t 40

2.2.3 hw_device_t 40

2.3 分析文件hardware.c 41

2.3.1 函数hw_get_module 41

2.3.2 数组variant_keys 41

2.3.3 载入相应的库 42

2.3.4 打开相应库并获得hw_module_t结构体 43

2.4 分析硬件抽象层的加载过程 44

2.5 分析硬件访问服务 48

2.5.1 定义硬件访问服务接口 48

2.5.2 实现硬件访问服务 49

2.6 分析mokoid工程 50

2.6.1 直接调用Service方法实现 51

2.6.2 通过Manager调用Service实现 56

2.7 分析HAL层的具体实现(以Sensor系统为例) 59

2.7.1 传感器系统的基础知识 59

2.7.2 HAL层的Sensor代码 60

2.7.3 Sensor编程的流程 61

第3章 分析JNI(Java本地接口)层 63

3.1 JNI基础 64

3.1.1 JNI的层次结构 64

3.1.2 JNI的本质 64

3.1.3 与JNI相关的文件 65

3.2 分析Java层 66

3.2.1 加载JNI库 66

3.2.2 实现扫描工作 68

3.2.3 读取并保存信息 69

3.2.4 删除不是SD卡中的文件信息 72

3.2.5 直接转向JNI 72

3.2.6 扫描函数scanFile 73

3.2.7 异常处理 73

3.3 分析MediaScanner的JNI层 74

3.3.1 将Native对象的指针保存到Java对象 75

3.3.2 创建Native层的MediaScanner对象 75

3.4 分析MediaScanner的Native层 76

3.4.1 注册JNI函数 76

3.4.2 完成注册工作 78

3.4.3 动态注册 80

3.4.4 处理路径参数 82

3.4.5 扫描文件 83

3.4.6 添加TAG信息 83

3.4.7 JNIEnv接口 85

3.4.8 JNI中的环境变量 86

3.5 JNI实例分析(基于Camera系统) 87

3.5.1 Java层预览接口 87

3.5.2 注册预览的JNI函数 89

3.5.3 C/C++层的预览函数 92

第4章 Android内存系统分析 95

4.1 Android的进程通信机制 96

4.1.1 Android的进程间通信(IPC)机制Binder 96

4.1.2 Service Manager是Binder机制的上下文管理者 97

4.2 分析Ashmem驱动程序 98

4.2.1 基础数据结构 98

4.2.2 初始化处理 99

4.2.3 打开匿名共享内存设备文件 101

4.2.4 内存映射 104

4.2.5 读写操作 105

4.2.6 锁定和解锁 107

4.2.7 回收内存块 113

4.3 分析C++访问接口层 115

4.3.1 接口MemoryHeapBase 115

4.3.2 接口MemoryBase 125

4.4 分析Java访问接口层 128

4.5 内存优化机制 132

4.5.1 sp和wp简析 132

4.5.2 详解智能指针 134

4.5.3 轻量级指针 136

4.5.4 强指针 139

4.5.5 弱指针 153

第5章 Android虚拟机系统详解 159

5.1 Android虚拟机基础 160

5.1.1 Android虚拟机源码目录 160

5.1.2 Dalvik的架构 161

5.1.3 Dalvik虚拟机的主要特征 163

5.1.4 Dalvik的进程管理 163

5.1.5 Android的初始化流程 163

5.2 分析Dalvik的运作流程 164

5.2.1 Dalvik虚拟机相关的可执行程序 164

5.2.2 初始化Dalvik虚拟机 167

5.2.3 启动Zygote 186

5.2.4 启动SystemServer进程 190

5.2.5 加载class类文件 193

5.3 Dalvik VM的内存系统 197

5.3.1 如何分配内存 197

5.3.2 分析内存管理机制的源码 199

5.4 分析Dalvik VM的启动过程 211

5.4.1 创建一个Dalvik VM实例 211

5.4.2 指定控制选项 212

5.4.3 创建并初始化Dalvik VM实例 220

5.4.4 创建JNIEnvExt对象 223

5.4.5 设置当前进程 229

5.4.6 注册Android核心类的JNI方法 229

5.4.7 使用线程创建javaCreateThreadEtc钩子 233

5.5 创建Dalvik VM进程 233

5.5.1 分析底层启动过程 234

5.5.2 创建Dalvik VM进程 234

5.5.3 初始化运行的Dalvik VM 238

第6章 IPC通信机制详解 241

6.1 Binder机制概述 242

6.2 分析Binder驱动程序 243

6.2.1 分析数据结构 243

6.2.2 分析设备初始化 255

6.2.3 打开Binder设备文件 257

6.2.4 内存映射 258

6.2.5 释放物理页面 264

6.2.6 分配内核缓冲区 264

6.2.7 释放内核缓冲区 267

6.2.8 查询内核缓冲区 269

6.3 Binder封装库 270

6.3.1 Binder库的实现层次 270

6.3.2 类BBinder 271

6.3.3 类BpRefBase 274

6.3.4 类IPCThreadState 275

6.4 初始化Java层Binder框架 279

第7章 Zygote进程、System进程和应用程序进程 283

7.1 Zygote(孕育)进程详解 284

7.1.1 Zygote基础 284

7.1.2 分析Zygote的启动过程 285

7.2 System进程详解 303

7.2.1 启动System进程前的准备工作 303

7.2.2 分析SystemServer 304

7.2.3 分析EntropyService 308

7.2.4 分析DropBoxManagerService 310

7.2.5 分析DiskStatsService 318

7.2.6 分析DeviceStorageManagerService 323

7.2.7 分析SamplingProfilerService 326

7.3 应用程序进程详解 336

7.3.1 创建应用程序 336

7.3.2 启动线程池 347

7.3.3 创建信息循环 348

第8章 分析Activity组件 351

8.1 Activity基础 352

8.1.1 Activity的状态 352

8.1.2 Activity的主要函数 353

8.2 启动Activity 355

8.2.1 Launcher启动应用程序 356

8.2.2 返回ActivityManagerService的远程接口 358

8.2.3 解析intent的内容 359

8.2.4 分析检查机制 363

8.2.5 执行Activity组件的操作 378

8.2.6 将Launcher推入Paused状态 386

8.2.7 处理消息 388

8.2.8 报告暂停 389

8.2.9 建立双向连接 394

8.2.10 启动新的Activity 400

8.2.11 发送通知信息 403

第9章 Content Provider数据存储 405

9.1 Content Provider基础 406

9.1.1 Content Provider在应用程序中的架构 406

9.1.2 Content Provider的常用接口 407

9.2 启动Content Provider 408

9.2.1 获得对象接口 408

9.2.2 存在校验 410

9.2.3 启动Android应用程序 416

9.2.4 根据进程启动Content Provider 416

9.2.5 处理消息 422

9.2.6 具体启动 423

9.3 Content Provider数据共享 427

9.3.1 获取接口 427

9.3.2 创建CursorWindow对象 430

9.3.3 数据传递 433

9.3.4 处理进程通信的请求 436

9.3.5 数据操作 442

第10章 Broadcast(广播)系统详解 447

10.1 Broadcast基础 448

10.2 发送广播信息 448

10.2.1 intent描述指示 449

10.2.2 传递广播信息 449

10.2.3 封装传递 450

10.2.4 处理发送请求 451

10.2.5 查找广播接收者 451

10.2.6 处理广播信息 455

10.2.7 检查权限 464

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Android是一款服务于智能手机和平板电脑等设备的操作系统，截止作者撰写此书时为止，Android在智能手机操作系统市场中已经占有75%的份额。为了让广大读者充分了解这款神奇的操作系统的架构原理，本书循序渐进地分析了Android系统核心源码的基本知识。本书共分为15章，主要内容包括走进Android世界、硬件抽象层详解、分析JNI(Java本地接口)层、Android内存系统分析、Android虚拟机系统详解、IPC通信机制详解、Zygote进程/System进程和应用程序进程、分析Activity组件、Content Provider数据存储、Broadcast(广播)系统详解、多媒体系统详解、电源管理系统详解、输入系统驱动应用、蓝牙系统详解、网络系统详解等。本书几乎涵盖了Android源码中的所有核心系统的内容，全书内容通俗易懂，适合Android初学者、Android爱好者、Android底层开发人员、Android应用开发人员阅读和学习，也可以作为相关培训学校和大专院校相关专业的教学用书。

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