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Android系统源代码情景分析(第三版).pdf

上传人:sc****y 文档编号:2354775 上传时间:2023-05-08 格式:PDF 页数:848 大小:14.40MB
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资源描述

1、内 容 简 介在内容上,本书结合使用情景,全面、深入、细致地分析了Android系统的源代码,涉及Linux内核层、硬件抽象层(HAL)、运行时库层(Runtime)、应用程序框架层(Application Framework)及应用程序层(Application)。在组织上,本书将上述内容划分为初识Android系统、Android专用驱动系统及Android应用程序框架三大篇。初识 Android系统篇介绍了参考书籍、基础知识及实验环境搭建;Android专用驱动系统篇介绍了Logger日志驱动程序、Binder进程间通信驱动程序及Ashmem匿名共享内存驱动程序;Android应用程序框

2、架篇从组件、进程、消息和安装四个维度对Android应用程序的框架进行了深入的剖析。通过上述内容及其组织,本书使读者既能从整体上把握Android系统的层次结构,又能从细节上掌握每一个层次的要点。未经许可,不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有,侵权必究。图书在版编目(CIP)数据Android系统源代码情景分析/罗升阳著.3版.北京:电子工业出版社,2017.10ISBN 978-7-121-32521-2.A.罗.移动终端应用程序程序设计.TN929.53中国版本图书馆CIP数据核字(2017)第199928号策划编辑:符隆美责任编辑:葛娜印刷:北京京科印刷有限公司装订:北

3、京京科印刷有限公司出版发行:电子工业出版社 北京市海淀区万寿路173信箱 邮编:100036开本:8501168 1/16 印张:53 字数:1585千字版次:2012年10月第1版2017年10月第3版印次:2017年10月第1次印刷定价:129.00元凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题,请向购买书店调换。若书店售缺,请与本社发行部联系,联系及邮购电话:(010)88254888,88258888。质量投诉请发邮件至,盗版侵权举报请发邮件至。本书咨询联系方式:010-51260888-819,。前言Android系统自2008年9月发布第一个版本1.0以来,截至2016年8月发布最新版本7

4、.0,一共存在十多个版本。本书在2012年10月出版第一版时,选择了Android 2.3的源代码来分析Android系统的实现,主要是因为就当时而言,它的基础架构是最稳定的,而且也是使用最广泛的。本书有两个特点。一是通过使用情景来分析Android源代码。这种方式不仅能使读者带着目标去阅读源代码,还能把系统各个模块有机地联系在一起来理解。二是分析的内容都是Android系统的核心基础架构。这些内容在后来的版本中,都是灵魂般地稳定存在的。例如,智能指针、硬件抽象层(HAL)、匿名共享内存(Ashmem)、Binder IPC和四大组件管理等。因此,读者阅读了本书之后,能够自行去阅读和分析其他的

5、Android源代码。这种“授人以鱼,不如授人以渔”的效果,正是本书所追求的目标。因为技术发展日新月异,只有掌握了本质和宗旨,才能以不变应万变。笔者记得2010年学习Linux内核时,一开始就从当时的最新版本(2.6.32)入手,结果犹如跌入茫茫大海之中。高版本的源代码,为了解决和优化一些问题,往往会引进一些复杂的概念,以及增加一些难以理解的代码。对于初学者来说,这些复杂的概念和难以理解的代码,会阻碍他们理解代码的核心思想。后来笔者改为从0.11版本(Linux的第一个基本可以正常运行的内核版本,于1991年发布)入手,才逐渐进入状态。Linux内核完全注释这本书,就是以0.11版本为蓝本,对

6、Linux内核进行分析的。本书自第一版发布以来,经历了6次重印,得到了读者的热烈反馈和建议。基于这些反馈和建议,本书在2015年12月进行了相应的修订。在不到两年的时间内,修订版又经历了4次重印,这充分说明了读者对本书的厚爱。本次修订仍以Android 2.3版本的源代码为蓝本,并且根据读者持续的反馈和建议(http:/ Android系统有关的参考书籍、Android源代码工程环境的搭建方法,以及为真机编译ROM的过程;第2章介绍Android系统的硬件抽象层;第3章介绍Android系统的智能指针。读者可能会觉得奇怪,为什么一开始就介绍Android系统的硬件抽象层呢?因为涉及硬件,它似乎

7、是一个深奥的知识点。其实不然,Android系统的硬件抽象层无论是从实现上,还是从使用上,它的层次都是非常清晰的;而且从下到上涵盖了整个Android系统,包括Android系统在用户空间和内核空间的实现。内核空间主要涉及硬件驱动程序的编写方法,而用户空间涉及运行时库层、应用程序框架层及应用程序层。因此,尽早学习Android系统的硬件抽象层,有助于我们从整体上去认识Android系统,以便后面可以更好地分析它的源代码。在分析Android系统源代码的过程中,经常会碰到智能指针,第3章我们就重点分析Android系统智能指针的实现原理,也是为了后面可以更好地分析Android系统源代码。And

8、roid专用驱动系统篇包含三个章节的内容。我们知道,Android系统是基于Linux内核来开发的,但是由于移动设备的CPU和内存配置都要比PC低,因此,Android系统并不是完全在Linux内核上开发的,而是在Linux内核里面添加了一些专用的驱动模块来使它更适合于移动设备。这些专用的驱动模块同时也形成了Android系统的坚实基础,尤其是Logger日志驱动程序、Binder进程间通信驱动程序,以及Ashmem匿名共享内存驱动程序,它们在Android系统中被广泛地使用。在此篇中,我们分别在第4章、第5章和第6章分析Logger日志系统、Binder进程间通信系统和Ashmem共享内存系

9、统的实现原理,为后面深入分析Android应用程序的框架打下良好的基础。Android应用程序框架篇包含十个章节的内容。我们知道,在移动平台中,Android系统和iOS系统比的是谁的应用程序更丰富、质量更高、用户体验更好,谁就能取得最终的胜利。因此,每个平台都在尽最大努力吸引第三方开发者来为其开发应用程序。这就要求平台必须提供良好的应用程序架构,以便第三方开发者可以将更多的精力集中在应用程序的业务逻辑上,从而开发出数量更多、质量更高和用户体验更好的应用程序。在此篇中,我们将从组件、进程、消息和安装四个维度来分析Android应用程序的实现框架。第7章到第10章分析Android应用程序四大组

10、件Activity、Service、Broadcast Receiver和Content Provider的实现原理;第11章和第12章分析Android应用程序进程的启动过程;第13 章到第15章分析Android应用程序的消息处理机制;第16章分析Android应用程序的安装和显示过程。学习了这些知识之后,我们就可以掌握Android系统的精髓了。本书特点本书从初学者的角度出发,结合具体的使用情景,在纵向和横向上对Android系统的源代码进行了全面、深入、细致的分析。在纵向上,采用从下到上的方式,分析的源代码涉及Android系统的内核层(Linux Kernel)、硬件抽象层(HAL)

11、、运行时库层(Runtime)、应用程序框架层(Application Framework)以及应用程序层(Application),这有利于读者从整体上掌握Android系统的架构。在横向上,从Android应用程序的组件、进程、消息和安装四个维度出发,全面地剖析Android系统的应用程序框架层,这有利于读者深入理解Android应用程序的架构及运行原理。目录第1篇 初识Android系统第1章准备知识.21.1Linux内核参考书籍.21.2Android应用程序参考书籍.31.3下载、编译和运行Android源代码.31.3.1下载Android源代码.51.3.2编译Android源

12、代码.61.3.3运行Android模拟器.71.4下载、编译和运行Android内核源代码.81.4.1下载Android内核源代码.81.4.2编译Android内核源代码.81.4.3运行Android模拟器.91.5开发第一个Android应用程序.101.6单独编译和打包Android应用程序模块.121.6.1导入单独编译模块的mmm命令.121.6.2单独编译Android应用程序模块.131.6.3重新打包Android系统镜像文件.131.7为真机编译ROM.141.7.1下载LineageOS.161.7.2下载设备开源代码.161.7.3下载设备私有文件.171.7.4编

13、译ROM.171.7.5刷入TWRP.171.7.6刷入ROM.19第2章硬件抽象层.212.1开发Android硬件驱动程序.222.1.1实现内核驱动程序模块.222.1.2修改内核Kconfig文件.29VIAndroid系统源代码情景分析(第三版)2.1.3修改内核Makefile文件.302.1.4编译内核驱动程序模块.302.1.5验证内核驱动程序模块.312.2开发C可执行程序验证Android硬件驱动程序.322.3开发Android硬件抽象层模块.342.3.1硬件抽象层模块编写规范.342.3.2编写硬件抽象层模块接口.372.3.3硬件抽象层模块的加载过程.412.3.4

14、处理硬件设备访问权限问题.442.4开发Android硬件访问服务.462.4.1定义硬件访问服务接口.462.4.2实现硬件访问服务.472.4.3实现硬件访问服务的JNI方法.482.4.4启动硬件访问服务.512.5开发Android应用程序来使用硬件访问服务.52第3章智能指针.573.1轻量级指针.583.1.1实现原理分析.583.1.2应用实例分析.613.2强指针和弱指针.623.2.1强指针的实现原理分析.633.2.2弱指针的实现原理分析.693.2.3应用实例分析.75第2篇Android专用驱动系统第4章Logger日志系统.824.1Logger日志格式.834.2L

15、ogger日志驱动程序.844.2.1基础数据结构.854.2.2日志设备的初始化过程.864.2.3日志设备文件的打开过程.914.2.4日志记录的读取过程.924.2.5日志记录的写入过程.964.3运行时库层日志库.1014.4C/C+日志写入接口.1084.5Java日志写入接口.1124.6Logcat工具分析.1184.6.1基础数据结构.119目录VII4.6.2初始化过程.1234.6.3日志记录的读取过程.1354.6.4日志记录的输出过程.140第5章Binder进程间通信系统.1525.1Binder驱动程序.1535.1.1基础数据结构.1545.1.2Binder设备

16、的初始化过程.1725.1.3Binder设备文件的打开过程.1735.1.4Binder设备文件的内存映射过程.1745.1.5内核缓冲区管理.1815.2Binder进程间通信库.1915.3Binder进程间通信应用实例.1965.4Binder对象引用计数技术.2045.4.1Binder本地对象的生命周期.2055.4.2Binder实体对象的生命周期.2095.4.3Binder引用对象的生命周期.2125.4.4Binder代理对象的生命周期.2175.5Binder对象死亡通知机制.2205.5.1注册死亡接收通知.2215.5.2发送死亡接收通知.2245.5.3注销死亡接收通知.2295.6Service.Manager的启动过程.2325.6.1打开和映射Binder设备文件.2345.6.2注册为Binder上下文管理者.2355.6.3循环等待Client进程请求.2395.7Service.Manager代理对象的获取过程.2465.8Service组件的启动过程.2525.8.1注册Service组件.2535.8.2启动Binder线程池.2975.9S

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