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深入理解Android内核设计思想 下册 第2版 PDF 下载
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 资料简介： 全书从操作系统的基础知识入手，全面剖析进程/线程、内存管理、Binder机制、GUI显示系统、多媒体管理、输入系统、虚拟机等核心技术在Android中的实现原理。书中讲述的知识点大部分来源于工程项目研发，因而具有较强的实用性，希望可以让读者“知其然，更知其所以然”。本书分为编译篇、系统原理篇、应用原理篇、系统工具篇，共4篇25章，基本涵盖了参与Android开发所需具备的知识，并通过大量图片与实例来引导读者学习，以求尽量在源码分析外为读者提供更易于理解的思维方式。 本书既适合Android系统工程师，也适合于应用开发工程师来阅读，从而提升Android开发能力。读者可以在本书潜移默化的学习过程中更深刻地理解Android系统，并将所学知识自然地应用到实际开发难题的解决中 资料目录： 第1篇 Android编译篇 第1章 Android系统简介 2 1.1 Android系统发展历程 2 1.2 Android系统特点 4 1.3 Android系统框架 8 第2章 Android源码下载及编译 11 2.1 Android源码下载指南 11 2.1.1 基于Repo和Git的 版本管理 11 2.1.2 Android源码下载流程 12 2.2 原生Android系统编译指南 16 2.2.1 建立编译环境 16 2.2.2 编译流程 19 2.3 定制产品的编译与烧录 22 2.3.1 定制新产品 22 2.3.2 Linux内核编译 26 2.3.3 烧录/升级系统 27 2.4 Android Multilib Build 28 2.5 Android系统映像文件 31 2.5.1 boot.img 32 2.5.2 ramdisk.img 34 2.5.3 system.img 35 2.5.4 Verified Boot 35 2.6 ODEX流程 37 2.7 OTA系统升级 39 2.7.1 生成升级包 39 2.7.2 获取升级包 40 2.7.3 OTA升级—Recovery 模式 41 2.8 Android反编译 44 2.9 NDK Build 46 2.10 第三方ROM的移植 48 第3章 Android编译系统 50 3.1 Makefile入门 50 3.2 Android编译系统 52 3.2.1 Makefile依赖树的概念 53 3.2.2 Android编译系统抽象 模型 53 3.2.3 树根节点droid 54 3.2.4 main.mk解析 55 3.2.5 droidcore节点 59 3.2.6 dist_files 61 3.2.7 Android.mk的编写规则 61 3.3 Jack Toolchain 64 3.4 SDK的编译过程 68 3.4.1 envsetup.sh 68 3.4.2 lunch sdk-eng 70 3.4.3 make sdk 75 3.5 Android系统GDB调试 85 第2篇 Android原理篇 第4章 操作系统基础 90 4.1 计算机体系结构 （Computer Architecture） 90 4.1.1 冯 诺依曼结构 90 4.1.2 哈佛结构 90 4.2 什么是操作系统 91 4.3 进程间通信的经典实现 93 4.3.1 共享内存 （Shared Memory） 94 4.3.2 管道（Pipe） 95 4.3.3 UNIX Domain Socket 97 4.3.4 RPC（Remote Procedure Calls） 99 4.4 同步机制的经典实现 100 4.4.1 信号量（Semaphore） 100 4.4.2 Mutex 101 4.4.3 管程（Monitor） 101 4.4.4 Linux Futex 102 4.4.5 同步范例 103 4.5 Android中的同步机制 104 4.5.1 进程间同步——Mutex 104 4.5.2 条件判断——Condition 105 4.5.3 “栅栏、障碍” ——Barrier 107 4.5.4 加解锁的自动化操作 ——Autolock 108 4.5.5 读写锁——Reader WriterMutex 109 4.6 操作系统内存管理基础 110 4.6.1 虚拟内存 （Virtual Memory） 110 4.6.2 内存保护 （Memory Protection） 113 4.6.3 内存分配与回收 113 4.6.4 进程间通信——mmap 114 4.6.5 写时拷贝技术 （Copy on Write） 115 4.7 Android中的Low Memory Killer 115 4.8 Android匿名共享内存 （Anonymous Shared Memory） 118 4.8.1 Ashmem设备 118 4.8.2 Ashmem应用实例 122 4.9 JNI 127 4.9.1 Java函数的本地实现 127 4.9.2 本地代码访问JVM 130 4.10 Java中的反射机制 132 4.11 学习Android系统的两条线索 133 第5章 Android进程/线程和 程序内存优化 134 5.1 Android进程和线程 134 5.2 Handler, MessageQueue, Runnable与Looper 140 5.3 UI主线程——ActivityThread 147 5.4 Thread类 150 5.4.1 Thread类的内部原理 150 5.4.2 Thread休眠和唤醒 151 5.4.3 Thread实例 155 5.5 Android应用程序如何利用 CPU的多核处理能力 157 5.6 Android应用程序的典型启 动流程 157 5.7 Android程序的内存管理与优化 159 5.7.1 Android系统对内存使用 的限制 159 5.7.2 Android中的内存泄露与 内存监测 160 第6章 进程间通信 — Binder 166 6.1 智能指针 169 6.1.1 智能指针的设计理念 169 6.1.2 强指针sp 172 6.1.3 弱指针wp 173 6.2 进程间的数据传递载体 ——Parcel 179 6.3 Binder驱动与协议 187 6.3.1 打开Binder驱动 ——binder_open 188 6.3.2 binder_mmap 189 6.3.3 binder_ioctl 192 6.4 “DNS”服务器——Service Manager(Binder Server) 193 6.4.1 ServiceManager的启动 193 6.4.2 ServiceManager的构建 194 6.4.3 获取ServiceManager服 务—设计思考 199 6.4.4 ServiceManagerProxy 203 6.4.5 IBinder和BpBinder 205 6.4.6 ProcessState和IPCThreadState 207 6.5 Binder客户端——Binder Client 237 6.6 Android接口描述语言——AIDL 242 6.7 匿名Binder Server 254 第7章 Android启动过程 257 7.1 第一个系统进程（init） 257 7.1.1 init.rc语法 257 7.1.2 init.rc实例分析 260 7.2 系统关键服务的启动简析 261 7.2.1 Android的“DNS服务器” ——ServiceManager 261 7.2.2 “孕育”新的线程和进程 ——Zygote 261 7.2.3 Android的“系统服务” ——SystemServer 274 7.2.4 Vold和External Storage 存储设备 276 7.3 多用户管理 282 第8章 管理Activity和组件运行状 态的系统进程——Activity ManagerService（AMS） 284 8.1 AMS功能概述 284 8.2 管理当前系统中Activity 状态——Activity Stack 286 8.3 startActivity流程 288 8.4 完成同一任务的“集合”——Activity Task 296 8.4.1 “后进先出”——Last In，First Out 297 8.4.2 管理Activity Task 298 8.5 Instrumentation机制 300 第9章 GUI系统 — SurfaceFlinger 305 9.1 OpenGL ES与EGL 305 9.2 Android的硬件接口——HAL 307 9.3 Android终端显示设备的“化身” ——Gralloc与Framebuffer 309 9.4 Android中的本地窗口 313 9.4.1 FramebufferNativeWindow 315 9.4.2 应用程序端的本地窗口——Surface 321 9.5 BufferQueue详解 325 9.5.1 BufferQueue的内部原理 325 9.5.2 BufferQueue中的缓冲区 分配 328 9.5.3 应用程序的典型绘图 流程 333 9.5.4 应用程序与BufferQueue 的关系 339 9.6 SurfaceFlinger 343 9.6.1 “黄油计划”——Project Butter 343 9.6.2 SurfaceFlinger的启动 347 9.6.3 接口的服务端——Client 351 9.7 VSync的产生和处理 355 9.7.1 VSync信号的产生和 分发 355 9.7.2 VSync信号的处理 361 9.7.3 handleMessageTransaction 363 9.7.4 “界面已经过时/无效，需要重 新绘制”——handleMessage Invalidate 367 9.7.5 合成前的准备工作 ——preComposition 369 9.7.6 可见区域 ——rebuildLayerStacks 371 9.7.7 为“Composition”搭建环境 ——setUpHWComposer 375 9.7.8 doDebugFlashRegions 377 9.7.9 doComposition 377 第10章 GUI系统之“窗口管理员” —WMS 385 10.1 “窗口管理员”——WMS综述 386 10.1.1 WMS的启动 388 10.1.2 WMS的基础功能 388 10.1.3 WMS的工作方式 389 10.1.4 WMS，AMS与Activity 间的联系 390 10.2 窗口属性 392 10.2.1 窗口类型与层级 392 10.2.2 窗口策略 （Window Policy） 396 10.2.3 窗口属性 （LayoutParams） 398 10.3 窗口的添加过程 400 10.3.1 系统窗口的添加过程 400 10.3.2 Activity窗口的添加 过程 409 10.3.3 窗口添加实例 412 10.4 Surface管理 416 10.4.1 Surface申请流程（relayout） 416 10.4.2 Surface的跨进程传递 420 10.4.3 Surface的业务操作 422 10.5 performLayoutAndPlace SurfacesLockedInner 423 10.6 窗口大小的计算过程 424 10.7 启动窗口的添加与销毁 433 10.7.1 启动窗口的添加 433 10.7.2 启动窗口的销毁 437 10.8 窗口动画 438 10.8.1 窗口动画类型 439 10.8.2 动画流程跟踪——Window StateAnimator 440 10.8.3 AppWindowAnimator 444 10.8.4 动画的执行过程 446 第11章 让你的界面炫彩起来的GUI 系统 — View体系 452 11.1 应用程序中的View框架 452 11.2 Activity中View Tree的 创建过程 455 11.3 在WMS中注册窗口 461 11.4 ViewRoot的基本工作方式 463 11.5 View Tree的遍历时机 464 11.6 View Tree的遍历流程 468 11.7 View和ViewGroup属性 477 11.7.1 View的基本属性 477 11.7.2 ViewGroup的属性 482 11.7.3 View、ViewGroup和 ViewParent 482 11.7.4 Callback接口 482 11.8 “作画“工具集——Canvas 484 11.8.1 “绘制UI”——Skia 485 11.8.2 数据中介——Surface. lockCanvas 486 11.8.3 解锁并提交结果——unlock CanvasAndPost 490 11.9 draw和onDraw 491 11.10 View中的消息传递 497 11.10.1 View中TouchEvent 的投递流程 497 11.10.2 ViewGoup中Touch- Event的投递流程 500 11.11 View动画 504 11.12 UiAutomator 509 第12章 “问渠哪得清如许，为有源头 活水来”— InputManager Service与输入事件 514 12.1 事件的分类 514 12.2 事件的投递流程 517 12.2.1 InputManagerService 518 12.2.2 InputReaderThread 519 12.2.3 InputDispatcherThread 519 12.2.4 ViewRootImpl对事件 的派发 523 12.3 事件注入 524 第13章 应用不再同质化 — 音频系统 526 13.1 音频基础 527 13.1.1 声波 527 13.1.2 音频的录制、存储 与回放 527 13.1.3 音频采样 528 13.1.4 Nyquist?CShannon采样 定律 530 13.1.5 声道和立体声 530 13.1.6 声音定级——Weber?C Fechner law 531 13.1.7 音频文件格式 532 13.2 音频框架 532 13.2.1 Linux中的音频框架 532 13.2.2 TinyAlsa 534 13.2.3 Android系统中的 音频框架 536 13.3 音频系统的核心——Audio- Flinger 538 13.3.1 AudioFlinger服务的 启动和运行 538 13.3.2 AudioFlinger对音频 设备的管理 540 13.3.3 PlaybackThread的 循环主体 547 13.3.4 AudioMixer 551 13.4 策略的制定者——Audio- PolicyService 553 13.4.1 AudioPolicyService 概述 554 13.4.2 AudioPolicyService 的启动过程 556 13.4.3 AudioPolicyService 与音频设备 558 13.5 音频流的回放——AudioTrack 560 13.5.1 AudioTrack应用实例 560 13.5.2 AudioPolicyService 的路由实现 567 13.6 音频数据流 572 13.6.1 AudioTrack中的音频流 573 13.6.2 AudioTrack和AudioFlinger 间的数据交互 576 13.6.3 AudioMixer中的 音频流 582 13.7 音量控制 584 13.8 音频系统的上层建筑 588 13.8.1 从功能入手 588 13.8.2 MediaPlayer 589 13.8.3 MediaRecorder 592 13.8.4 一个典型的多媒体 录制程序 595 13.8.5 MediaRecorder 源码解析 596 13.8.6 MediaPlayerService简析 598 13.9 Android支持的媒体格式 600 13.9.1 音频格式 600 13.9.2 视频格式 601 13.9.3 图片格式 601 13.9.4 网络流媒体 602 13.10 ID3信息简述 602 13.11 Android多媒体文件管理 606 13.11.1 MediaStore 607 13.11.2 多媒体文件信息的 存储“仓库” ——MediaProvider 608 13.11.3 多媒体文件管理中 的“生产者” —MediaScanner 611 第3篇 应用原理篇 第14章 Intent的匹配规则 616 14.1 Intent属性 616 14.2 Intent的匹配规则 618 14.3 Intent匹配源码简析 624 第15章 APK应用程序的资源适配 628 15.1 资源类型 629 15.1.1 状态颜色资源 630 15.1.2 图形资源 631 15.1.3 布局资源 632 15.1.4 菜单资源 633 15.1.5 字符串资源 633 15.1.6 样式资源 634 15.1.7 其他资源 635 15.1.8 属性资源 635 15.2 提供可选资源 638 15.3 最佳资源的匹配流程 642 15.4 屏幕适配 644 15.4.1 屏幕适配的重要参数 644 15.4.2 如何适配多屏幕 646 15.4.3 横竖屏切换的处理 648 第16章 Android字符编码格式 650 16.1 字符编码格式背景 650 16.2 ISO/IEC 8859 651 16.3 ISO/IEC 10646 651 16.4 Unicode 652 16.5 String类型 655 16.5.1 构建String 655 16.5.2 String对多种编码 的兼容 656 第17章 Android和OpenGL ES 660 17.1 3D图形学基础 661 17.1.1 计算机3D图形 661 17.1.2 图形管线 662 17.2 Android中的OpenGL ES简介 664 17.3 图形渲染API—EGL 665 17.3.1 EGL与OpenGL ES 665 17.3.2 egl.cfg 665 17.3.3 EGL接口解析 667 17.3.4 EGL实例 670 17.4 简化OpenGL ES开发 —GLSurfaceView 670 17.5 OpenGL分析利器 —GLTracer 677 第18章 “系统的UI”——SystemUI 685 18.1 SystemUI的组成元素 685 18.2 SystemUI的实现 687 18.3 Android壁纸资源 —WallpaperService 694 18.3.1 WallPaperManager- Service 695 18.3.2 ImageWallpaper 697 第19章 Android常用的工具 “小插件”——Widget机制 700 19.1 “功能的提供者”——AppWidgetProvider 700 19.2 AppWidgetHost 702 第20章 Android应用程序 的编译和打包 707 20.1 “另辟蹊径”采用第三方工具——Ant 707 20.2 通过命令行编译和打包APK 708 20.3 APK编译过程详解 709 20.4 信息安全基础概述 711 20.5 应用程序签名 716 20.6 应用程序签名源码简析 719 20.7 APK重签名实例 724 第21章 Android虚拟机 725 21.1 Android虚拟机基础知识 725 21.1.1 Java虚拟机核心概念 725 21.1.2 LLVM编译器框架 734 21.1.3 Android中的经典 垃圾回收算法 736 21.1.4 Art和Dalvik之争 738 21.1.5 Art虚拟机整体框架 741 21.1.6 Android应用程序与 虚拟机 742 21.1.7 Procedure Call Standard for Arm Architecture （过程调用标准） 744 21.1.8 C 11标准中的新 特性 746 21.2 Android虚拟机核心文件格式 —Dex字节码 749 21.3 Android虚拟机核心文件格式 —可执行文件的基石ELF 756 21.3.1 ELF文件格式 756 21.3.2 Linux平台下ELF文件的加载和动态链接过程 764 21.3.3 Android Linker和 动态链接库 771 21.3.4 Signal Handler和 Fault Manager 782 21.4 Android虚拟机核心文件格式 ——“主宰者”OAT 786 21.4.1 OAT文件格式解析 786 21.4.2 OAT的两个编译时机 793 21.5 Android虚拟机的典型 启动流程 806 21.6 堆管理器和堆空间释义 815 21.7 Android虚拟机中的线程管理 823 21.7.1 Java线程的创建过程 823 21.7.2 线程的挂起过程 827 21.8 Art虚拟机中的代码执行 方式综述 829 21.9 Art虚拟机的“中枢系统” ——执行引擎之Interpreter 836 21.10 Art虚拟机的“中枢系统”——执行引擎之JIT 839 21.10.1 JIT重出江湖的契机 839 21.10.2 Android N版本中JIT 的设计目标及策略 840 21.10.3 Profile Guided Compilation （追踪技术） 842 21.10.4 AOT Compilation Daemon 843 21.11 Art虚拟机的“中枢系统” ——执行引擎之本地代码 844 21.12 Android x86版本兼容ARM二 进制代码——Native Bridge 864 21.13 Android应用程序调试 原理解析 871 21.13.1 Java代码调试与 JDWP协议 872 21.13.2 Native代码调试 879 21.13.3 利用GDB调试 Android Art虚拟机 885 第22章 Android安全机制透析 887 22.1 Android Security综述 887 22.2 SELinux 889 22.2.1 DAC 889 22.2.2 MAC 890 22.2.3 基于MAC的SELinux 890 22.3 Android系统安全保护 的三重利剑 892 22.3.1 第一剑：Permission 机制 893 22.3.2 加强剑：DAC（UGO） 保护 896 22.3.3 终极剑：SEAndroid 898 22.4 SEAndroid剖析 899 22.4.1 SEAndroid的顶层模型 899 22.4.2 SEAndroid相关的核心 源码 900 22.4.3 SEAndroid标签和规则 901 22.4.4 如何在Android系统中 自定义SEAndroid 903 22.4.5 TE文件的语法规则 905 22.4.6 SEAndroid中的核心 主体—init进程 907 22.4.7 SEAndroid中的客体 912 22.5 Android设备Root简析 913 22.6 APK的加固保护分析 916 第4篇 Android系统工具 第23章 IDE和Gradle 922 23.1 Gradle的核心要点 922 23.1.1 Groovy与Gradle 923 23.1.2 Gradle的生命周期 926 23.2 Gradle的Console语法 927 23.3 Gradle Wrapper和Cache 929 23.4 Android Studio和Gradle 931 23.4.1 Gradle插件基础知识 931 23.4.2 Android Studio中的 Gradle编译脚本 932 第24章 软件版本管理 937 24.1 版本管理简述 937 24.2 Git的安装 937 24.2.1 Linux环境下安装Git 938 24.2.2 Windows环境下 安装Git 939 24.3 Git的使用 939 24.3.1 基础配置 939 24.3.2 新建仓库 940 24.3.3 文件状态 942 24.3.4 忽略某些文件 943 24.3.5 提交更新 944 24.3.6 其他命令 944 24.4 Git原理简析 945 24.4.1 分布式版本系统的特点 946 24.4.2 安全散列算法 —SHA-1 947 24.4.3 4个重要对象 948 24.4.4 三个区域 953 24.4.5 分支的概念与实例 954 第25章 系统调试辅助工具 958 25.1 万能模拟器——Emulator 958 25.1.1 QEMU 958 25.1.2 Android工程中 的QEMU 963 25.1.3 模拟器控制台 （Emulator Console） 966 25.1.4 实例：为Android 模拟器添加串口功能 969 25.2 此Android非彼Android 970 25.3 快速建立与模拟器或真机的 通信渠道——ADB 972 25.3.1 ADB的使用方法 972 25.3.2 ADB的组成元素 975 25.3.3 ADB源代码解析 976 25.3.4 ADB Protocol 981 25.4 SDK Layoutlib 984 25.5 TraceView和Dmtracedump 985 25.6 Systrace 987 25.7 代码覆盖率统计 992 25.8 模拟GPS位置 995 |
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