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深入理解Android内核设计思想 第2版(上下册)


深入理解Android内核设计思想 第2版(上下册)

作  者:林学森 著

出 版 社:人民邮电出版社

出版时间:2017年07月

定  价:158.00

I S B N :9787115452634

所属分类: 计算机•网络  >  操作系统/系统开发    

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TOP内容简介

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。


TOP作者简介

林学森,曾于多家跨国企业担任研发和管理工作,并已在国内外会议、杂志上发表多篇文章,获得多个发明专利。现为某世界500强科技公司高级专家、资深架构师。


TOP目录

第1篇Android编译篇 

第1章Android系统简介2 

1.1Android系统发展历程2 

1.2Android系统特点4 

1.3Android系统框架8 

第2章Android源码下载及编译11 

2.1Android源码下载指南11 

2.1.1基于Repo和Git的版本管理11 

2.1.2Android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 

2.3.2Linux内核编译26 

2.3.3烧录/升级系统27 

2.4AndroidMultilibBuild28 

2.5Android系统映像文件31 

2.5.1boot.img32 

2.5.2ramdisk.img34 

2.5.3system.img35 

2.5.4VerifiedBoot35 

2.6ODEX流程37 

2.7OTA系统升级39 

2.7.1生成升级包39 

2.7.2获取升级包40 

2.7.3OTA升级—Recovery模式41 

2.8Android反编译44 

2.9NDKBuild46 

2.10第三方ROM的移植48 

第3章Android编译系统50 

3.1Makefile入门50 

3.2Android编译系统52 

3.2.1Makefile依赖树的概念53 

3.2.2Android编译系统抽象模型53 

3.2.3树根节点droid54 

3.2.4main.mk解析55 

3.2.5droidcore节点59 

3.2.6dist_files61 

3.2.7Android.mk的编写规则61 

3.3JackToolchain64 

3.4SDK的编译过程68 

3.4.1envsetup.sh68 

3.4.2lunchsdk-eng70 

3.4.3makesdk75 

3.5Android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(ComputerArchitecture)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(SharedMemory)94 

4.3.2管道(Pipe)95 

4.3.3UNIXDomainSocket97 

4.3.4RPC(RemoteProcedureCalls)99 

4.4同步机制的经典实现100 

4.4.1信号量(Semaphore)100 

4.4.2Mutex101 

4.4.3管程(Monitor)101 

4.4.4LinuxFutex102 

4.4.5同步范例103 

4.5Android中的同步机制104 

4.5.1进程间同步——Mutex104 

4.5.2条件判断——Condition105 

4.5.3“栅栏、障碍”——Barrier107 

4.5.4加解锁的自动化操作——Autolock108 

4.5.5读写锁——ReaderWriterMutex109 

4.6操作系统内存管理基础110 

4.6.1虚拟内存(VirtualMemory)110 

4.6.2内存保护(MemoryProtection)113 

4.6.3内存分配与回收113 

4.6.4进程间通信——mmap114 

4.6.5写时拷贝技术(CopyonWrite)115 

4.7Android中的LowMemoryKiller115 

4.8Android匿名共享内存(AnonymousSharedMemory)118 

4.8.1Ashmem设备118 

4.8.2Ashmem应用实例122 

4.9JNI127 

4.9.1Java函数的本地实现127 

4.9.2本地代码访问JVM130 

4.10Java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 

5.1Android进程和线程134 

5.2Handler,MessageQueue,Runnable与Looper140 

5.3UI主线程——ActivityThread147 

5.4Thread类150 

5.4.1Thread类的内部原理150 

5.4.2Thread休眠和唤醒151 

5.4.3Thread实例155 

5.5Android应用程序如何利用CPU的多核处理能力157 

5.6Android应用程序的典型启动流程157 

5.7Android程序的内存管理与优化159 

5.7.1Android系统对内存使用的限制159 

5.7.2Android中的内存泄露与内存监测160 

第6章进程间通信—Binder166 

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sp172 

6.1.3弱指针wp173 

6.2进程间的数据传递载体——Parcel179 

6.3Binder驱动与协议187 

6.3.1打开Binder驱动——binder_open188 

6.3.2binder_mmap189 

6.3.3binder_ioctl192 

6.4“DNS”服务器——ServiceManager(BinderServer)193 

6.4.1ServiceManager的启动193 

6.4.2ServiceManager的构建194 

6.4.3获取ServiceManager服务—设计思考199 

6.4.4ServiceManagerProxy203 

6.4.5IBinder和BpBinder205 

6.4.6ProcessState和IPCThreadState207 

6.5Binder客户端——BinderClient237 

6.6Android接口描述语言——AIDL242 

6.7匿名BinderServer254 

第7章Android启动过程257 

7.1第一个系统进程(init)257 

7.1.1init.rc语法257 

7.1.2init.rc实例分析260 

7.2系统关键服务的启动简析261 

7.2.1Android的“DNS服务器”——ServiceManager261 

7.2.2“孕育”新的线程和进程——Zygote261 

7.2.3Android的“系统服务”——SystemServer274 

7.2.4Vold和ExternalStorage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——ActivityManagerService(AMS)284 

8.1AMS功能概述284 

8.2管理当前系统中Activity状态——ActivityStack286 

8.3startActivity流程288 

8.4完成同一任务的“集合”——ActivityTask296 

8.4.1“后进先出”——LastIn,FirstOut297 

8.4.2管理ActivityTask298 

8.5Instrumentation机制300 

第9章GUI系统—SurfaceFlinger305 

9.1OpenGLES与EGL305 

9.2Android的硬件接口——HAL307 

9.3Android终端显示设备的“化身”——Gralloc与Framebuffer309 

9.4Android中的本地窗口313 

9.4.1FramebufferNativeWindow315 

9.4.2应用程序端的本地窗口——Surface321 

9.5BufferQueue详解325 

9.5.1BufferQueue的内部原理325 

9.5.2BufferQueue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 

9.6SurfaceFlinger343 

9.6.1“黄油计划”——ProjectButter343 

9.6.2SurfaceFlinger的启动347 

9.6.3接口的服务端——Client351 

9.7VSync的产生和处理355 

9.7.1VSync信号的产生和分发355 

9.7.2VSync信号的处理361 

9.7.3handleMessageTransaction363 

9.7.4“界面已经过时/无效,需要重新绘制”——handleMessageInvalidate367 

9.7.5合成前的准备工作——preComposition369 

9.7.6可见区域——rebuildLayerStacks371 

9.7.7为“Composition”搭建环境——setUpHWComposer375 

9.7.8doDebugFlashRegions377 

9.7.9doComposition377 

第10章GUI系统之“窗口管理员”—WMS385 

10.1“窗口管理员”——WMS综述386 

10.1.1WMS的启动388 

10.1.2WMS的基础功能388 

10.1.3WMS的工作方式389 

10.1.4WMS,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(WindowPolicy)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 

10.3.2Activity窗口的添加过程409 

10.3.3窗口添加实例412 

10.4Surface管理416 

10.4.1Surface申请流程(relayout)416 

10.4.2Surface的跨进程传递420 

10.4.3Surface的业务操作422 

10.5performLayoutAndPlaceSurfacesLockedInner423 

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——WindowStateAnimator440 

10.8.3AppWindowAnimator444 

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 

第12章“问渠哪得清如许,为有源头活水来”—InputManagerService与输入事件514 

12.1事件的分类514 

12.2事件的投递流程517 

12.2.1InputManagerService518 

12.2.2InputReaderThread519 

12.2.3InputDispatcherThread519 

12.2.4ViewRootImpl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 

13.2音频框架532 

13.3音频系统的核心——Audio-Flinger538 

13.4策略的制定者——Audio-PolicyService553 

13.5音频流的回放——AudioTrack560 

13.6音频数据流572 

13.7音量控制584 

13.8音频系统的上层建筑588 

13.9Android支持的媒体格式600 

13.10ID3信息简述602 

13.11Android多媒体文件管理606 

第3篇应用原理篇 

第14章Intent的匹配规则616 

第15章APK应用程序的资源适配628 

第16章Android字符编码格式650 

第17章Android和OpenGLES660 

第18章“系统的UI”——SystemUI685 

第19章Android常用的工具 

第20章Android应用程序的编译和打包707 

第21章Android虚拟机725 

21.1Android虚拟机基础知识725 

21.1.1Java虚拟机核心概念725 

21.1.2LLVM编译器框架734 

21.1.3Android中的经典垃圾回收算法736 

21.1.4Art和Dalvik之争738 

21.1.5Art虚拟机整体框架741 

21.1.6Android应用程序与虚拟机742 

21.1.7ProcedureCallStandardforArmArchitecture(过程调用标准)744 

21.1.8C++11标准中的新特性746 

21.2Android虚拟机核心文件格式—Dex字节码749 

21.3Android虚拟机核心文件格式—可执行文件的基石ELF756 

21.3.1ELF文件格式756 

21.3.2Linux平台下ELF文件的加载和动态链接过程764 

21.3.3AndroidLinker和动态链接库771 

21.3.4SignalHandler和FaultManager782 

21.4Android虚拟机核心文件格式——“主宰者”OAT786 

21.4.1OAT文件格式解析786 

21.4.2OAT的两个编译时机793 

21.5Android虚拟机的典型启动流程806 

21.6堆管理器和堆空间释义815 

21.7Android虚拟机中的线程管理823 

21.7.1Java线程的创建过程823 

21.7.2线程的挂起过程827 

21.8Art虚拟机中的代码执行方式综述829 

21.9Art虚拟机的“中枢系统”——执行引擎之Interpreter836 

21.10Art虚拟机的“中枢系统”——执行引擎之JIT839 

21.10.1JIT重出江湖的契机839 

21.10.2AndroidN版本中JIT的设计目标及策略840 

21.10.3ProfileGuidedCompilation(追踪技术)842 

21.10.4AOTCompilationDaemon843 

21.11Art虚拟机的“中枢系统”——执行引擎之本地代码844 

21.12Androidx86版本兼容ARM二进制代码——NativeBridge864 

21.13Android应用程序调试原理解析871 

21.13.1Java代码调试与JDWP协议872 

21.13.2Native代码调试879 

21.13.3利用GDB调试AndroidArt虚拟机885 

第22章Android安全机制透析887 

22.1AndroidSecurity综述887 

22.2SELinux889 

22.2.1DAC889 

22.2.2MAC890 

22.2.3基于MAC的SELinux890 

22.3Android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:SEAndroid898 

22.4SEAndroid剖析899 

22.4.1SEAndroid的顶层模型899 

22.4.2SEAndroid相关的核心源码900 

22.4.3SEAndroid标签和规则901 

22.4.4如何在Android系统中自定义SEAndroid903 

22.4.5TE文件的语法规则905 

22.4.6SEAndroid中的核心主体—init进程907 

22.4.7SEAndroid中的客体912 

22.5Android设备Root简析913 

22.6APK的加固保护分析916 

第4篇Android系统工具 

第23章IDE和Gradle922 

23.1Gradle的核心要点922 

23.1.1Groovy与Gradle923 

23.1.2Gradle的生命周期926 

23.2Gradle的Console语法927 

23.3GradleWrapper和Cache929 

23.4AndroidStudio和Gradle931 

23.4.1Gradle插件基础知识931 

23.4.2AndroidStudio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 

24.2Git的安装937 

24.2.1Linux环境下安装Git938 

24.2.2Windows环境下安装Git939 

24.3Git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 

24.4Git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-1947 

24.4.34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——Emulator958 

25.1.1QEMU958 

25.1.2Android工程中的QEMU963 

25.1.3模拟器控制台(EmulatorConsole)966 

25.1.4实例:为Android模拟器添加串口功能969 

25.2此Android非彼Android970 

25.3快速建立与模拟器或真机的通信渠道——ADB972 

25.3.1ADB的使用方法972 

25.3.2ADB的组成元素975 

25.3.3ADB源代码解析976 

25.3.4ADBProtocol981 

25.4SDKLayoutlib984 

25.5TraceView和Dmtracedump985 

25.6Systrace987 

25.7代码覆盖率统计992 

25.8模拟GPS位置995 


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