深入理解Android内核设计思想PDF电子书下载

第1篇 Android编译篇 2

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 10

2.1 Android源码下载指南 10

2.1.1基于Repo和Git的版本管理 10

2.1.2 Android源码下载流程 11

2.2原生态系统编译指南 12

2.2.1建立编译环境 13

2.2.2编译流程 15

2.3定制产品的编译与烧录 17

2.3.1定制新产品 17

2.3.2 Linux内核编译 21

2.3.3烧录 22

2.4 Android系统映像文件 23

2.4.1 boot.img 23

2.4.2 ramdisk.img 25

2.4.3 system.img 26

2.5 OTA系统升级 26

2.5.1生成升级包 27

2.5.2获取升级包 28

2.5.3 OTA升级-RecoveryMode 29

2.6 Android反编译 31

第3章 Android编译系统 34

3.1 Makefile入门 34

3.2 Android编译系统 35

3.2.1 Makefile依赖树的概念 36

3.2.2树根节点droid 36

3.2.3 main.mk解析 38

3.2.4 droidcore节点 39

3.2.5 dist_files 41

3.2.6 Android.mk的编写规则 42

第2篇 Android原理篇 48

第4章 操作系统基础 48

4.1计算机体系结构 48

4.1.1冯·诺依曼结构 48

4.1.2哈佛结构 48

4.2什么是操作系统 49

4.3进程间通信的经典实现 51

4.3.1共享内存 52

4.3.2管道 54

4.3.3 Unix Domain Socket 55

4.3.4 RPC 58

4.4同步机制的经典实现 58

4.4.1信号量 58

4.4.2 Mutex 59

4.4.3管程 59

4.4.4同步范例 60

4.5 Android中的同步机制 61

4.5.1进程间同步——Mutex 61

4.5.2条件判断——Condition 62

4.5.3“栅栏、障碍”——Barrier 64

4.5.4加解锁的自动化操作——Autolock 66

4.6操作系统内存管理基础 66

4.6.1虚拟内存 66

4.6.2内存保护 69

4.6.3内存分配与回收 69

4.6.4进程间通信——mmap 70

4.7 Android中的Low Memory Killer 71

4.8 Android匿名共享内存 74

4.8.1 Ashmem设备 74

4.8.2 Ashmem应用实例 78

4.9 JNI 83

4.9.1 Java函数的本地实现 83

4.9.2本地代码访问JVM 86

4.10学习Android系统的两条线索 88

第5章 Android进程/线程管理 89

5.1 Android进程和线程 89

5.2 Handler，MessageQueue，Runnable与Looper 95

5.3 UI主线程——ActivityThread 102

5.4 Thread类 105

5.4.1 Thread类的内部原理 105

5.4.2 Thread休眠和唤醒 106

5.4.3 Thread实例 110

5.5 Android应用程序的典型启动流程 112

第6章 进程间通信——Binder 114

6.1智能指针 117

6.1.1智能指针的设计理念 117

6.1.2强指针sp 120

6.1.3弱指针wp 121

6.2进程间的数据传递载体——Parcel 128

6.3 Binder驱动与协议 135

6.3.1打开Binder驱动——binder_open 136

6.3.2 binder_mmap 137

6.3.3 binder_ioctl 140

6.4 “DNS”服务器——ServiceManager（Binder Server） 141

6.4.1 ServiceManager的启动 141

6.4.2 ServiceManager的构建 142

6.4.3获取ServiceManager服务——设计思考 147

6.4.4 ServiceManagerProxy 151

6.4.5 IBinder和BpBinder 153

6.4.6 ProcessState和IPCThreadState 155

6.5 Binder客户端——Binder Client 185

6.6 Android接口描述语言——AIDL 190

6.7匿名Binder Server 202

第7章 Android启动过程简析 205

7.1第一个系统进程（init） 205

7.1.1 init.rc语法 205

7.1.2 init.rc实例分析 208

7.2系统关键服务的启动简析 209

7.2.1 Android的“DNS服务器”——ServiceManager 209

7.2.2“孕育”新的线程和进程——Zygote 209

7.2.3 Android的“系统服务”——SystemServer 211

第8章 管理Activity和组件运行状态的系统进程——Activity ManagerService （AMS） 213

8.1 AMS功能概述 213

8.2管理当前系统中Activity状态——Activity Stack 215

8.3 startActivity流程 217

8.4完成同一任务的“集合”——Activity Task 224

8.4.1“后进先出”——Last In，First Out 225

8.4.2管理Activity Task 226

第9章 GUI系统之SurfaceFlinger 229

9.1 OpenGL ES与EGL 229

9.2 Android的硬件接口——HAL 231

9.3 Android终端显示设备的“化身”——Gralloc与Framebuffer 233

9.4 Android中的本地窗口 237

9.4.1 Framebuffer NativeWindow 239

9.4.2应用程序端的本地窗口——Surface 245

9.5 BufferQueue详解 249

9.5.1 BufferQueue的内部原理 249

9.5.2 BufferQueue中的缓冲区分配 252

9.5.3应用程序的典型绘图流程 258

9.5.4应用程序与BufferQueue的关系 263

9.6 SurfaceFlinger 267

9.6.1“黄油计划”——Project Butter 267

9.6.2 SurfaceFlinger的启动 271

9.6.3接口的服务端——Client 275

9.7 VSync的产生和处理 279

9.7.1 VSync信号的产生和分发 279

9.7.2 VSync信号的处理 285

9.7.3 handleMessage Transaction 287

9.7.4“界面已经过时/无效，需要重新绘制”——handle MessageInvalidate 291

9.7.5合成前的准备工作——preComposition 293

9.7.6可见区域——rebuild LayerStacks 295

9.7.7为“Composition”搭建环境——setUpHW Composer 299

9.7.8 doDebugFlashRegions 301

9.7.9 doComposition 302

第10章 GUI系统之“窗口管理员”——WMS 309

10.1“窗口管理员”——WMS综述 310

10.1.1 WMS的启动 312

10.1.2 WMS的基础功能 312

10.1.3 WMS的工作方式 313

10.1.4 WMS，AMS与Activity间的联系 314

10.2窗口属性 316

10.2.1窗口类型与层级 316

10.2.2窗口策略 320

10.2.3窗口属性 322

10.3窗口的添加过程 324

10.3.1系统窗口的添加过程 324

10.3.2 Activity窗口的添加过程 333

10.3.3窗口添加实例 337

10.4 Surface管理 340

10.4.1 Surface申请流程（relayout） 341

10.4.2 Surface的跨进程传递 344

10.4.3 Surface的业务操作 347

10.5 performLayoutAndPlace SurfacesLockedInner 347

10.6窗口大小的计算过程 349

10.7启动窗口的添加与销毁 358

10.7.1启动窗口的添加 358

10.7.2启动窗口的销毁 362

10.8窗口动画 363

10.8.1窗口动画类型 364

10.8.2动画流程跟跟踪——Window StateAnimator 365

10.8.3 AppWindowAnimator 368

10.8.4动画的执行过程 370

第11章 让你的界面炫彩起来的GUI系统之View体系 377

11.1应用程序中的View框架 377

11.2 Activity中View Tree的创建过程 380

11.3在WMS中注册窗口 386

11.4 ViewRoot的基本工作方式 388

11.5 View Tree的遍历时机 389

11.6 View Tree的遍历流程 393

11.7 View和ViewGroup属性 402

11.7.1 View的基本属性 402

11.7.2 ViewGroup的属性 408

11.7.3 View，ViewGroup和ViewParent 408

11.7.4 Callback接口 408

11.8“作画”工具集——Canvas 411

11.8.1“绘制UI”——Skia 412

11.8.2数据中介——Surface.lock Canvas 413

11.8.3解锁并提交结果——unlockCanvasAndPost 417

11.9 draw和onDraw 417

11.10 View中的消息传递 423

11.10.1 View中TouchEvent的投递流程 423

11.10.2 ViewGoup中TouchEvent的投递流程 427

11.11 View动画 430

第12章 “问渠哪得清如许，为有源头活水来”——InputManager Service与输入事件 436

12.1事件的分类 436

12.2事件的投递流程 439

12.2.1 InputManagerService 440

12.2.2 InputReaderThread 441

12.2.3 InputDispatcherThread 441

12.2.4 ViewRootImpl对事件的派发 445

第13章 应用不再同质化——音频系统 447

13.1音频基础 448

13.1.1声波 448

13.1.2音频的录制、存储与回放 448

13.1.3音频采样 449

13.1.4 Nyquist-Shannon采样定律 451

13.1.5声道和立体声 451

13.1.6声音定级——Weber-Fechner law 452

13.1.7音频文件格式 453

13.2音频框架 454

13.2.1 Linux中的音频框架 454

13.2.2 TinyAlsa 456

13.2.3 Android系统中的音频框架 457

13.3音频系统的核心——AudioFlinger 459

13.3.1 AudioFlinger服务的启动和运行 460

13.3.2 AudioFlinger对音频设备的管理 461

13.3.3 PlaybackThread的循环主体 468

13.3.4 AudioMixer 473

13.4策略的制定者——AudioPolicyService 475

13.4.1 AudioPolicyService概述 475

13.4.2 AudioPolicyService的启动过程 477

13.4.3 AudioPolicyService与音频设备 480

13.5音频流的回放——AudioTrack 482

13.5.1 AudioTrack应用实例 482

13.5.2 AudioPolicyService的路由实现 489

13.6音频数据流 494

13.6.1 AudioTrack中的音频流 495

13.6.2 AudioTrack和Audio Flinger间的数据交互 498

13.6.3 AudioMixer中的音频流 504

13.7音量控制 506

13.8音频系统的上层建筑 510

13.8.1从功能入手 510

13.8.2 MediaPlayer 511

13.8.3 MediaRecorder 514

13.8.4一个典型的多媒体录制程序 517

13.8.5 MediaRecorder源码解析 518

13.8.6 MediaPlayerService简析 520

13.9 Android支持的媒体格式 523

13.9.1音频格式 523

13.9.2视频格式 523

13.9.3图片格式 524

13.9.4网络流媒体 524

13.10 ID3信息简述 525

13.11 Android多媒体文件管理 528

13.11.1 MediaStore 529

13.11.2多媒体文件信息的存储“仓库”——Media Provider 530

13.11.3多媒体文件管理中的“生产者”——Media Scanner 533

第3篇 应用原理篇 538

第14章 Intent的匹配规则 538

14.1 Intent属性 538

14.2 Intent的匹配规则 540

14.3 Intent匹配源码简析 546

第15章 APK应用程序的资源适配 551

15.1资源类型 552

15.1.1状态颜色资源 553

15.1.2图形资源 554

15.1.3布局资源 555

15.1.4菜单资源 556

15.1.5字符串资源 556

15.1.6样式资源 557

15.1.7其他资源 558

15.1.8属性资源 558

15.2提供可选资源 561

15.3最佳资源的匹配流程 565

15.4屏幕适配 567

15.4.1屏幕适配的重要参数 567

15.4.2如何适配多屏幕 569

第16章 Android字符编码格式 572

16.1字符编码格式背景 572

16.2 ISO/IEC 8859 573

16.3 ISO/IEC 10646 573

16.4 Unicode 574

16.5 String类型 577

16.5.1构建String 578

16.5.2 String对多种编码的兼容 579

第17章 Android和OpenGL ES 583

17.1 3D图形学基础 584

17.1.1计算机3D图形 584

17.1.2图形管线 585

17.2 Android中的OpenGL ES简介 587

17.3图形渲染API—EGL 588

17.3.1 EGL与OpenGL ES 588

17.3.2 egl.cfg 588

17.3.3 EGL接口解析 590

17.3.4 EGL实例 593

17.4简化OpenGL ES开发——GLSurfaceView 593

第18章“系统的UI”——SystemUl 601

18.1 SystemUI的组成元素 601

18.2 SystemUI的实现 603

18.3 Android壁纸资源——WallpaperService 610

18.3.1 WallPaperManager Service 611

18.3.2 Image Wallpaper 613

第19章 Android常用的工具“小插件”——Widget机制 616

19.1“功能的提供者”——AppWidgetProvider 616

19.2 AppWidgetHost 618

第20章 Android应用程序的编译和打包 624

20.1“另辟蹊径”采用第三方工具——Ant 624

20.2通过命令行编译和打包APK 625

20.3 APK编译过程详解 626

20.4信息安全基础概述 628

20.5应用程序签名 633

20.6应用程序签名源码简析 636

第4篇 Android系统工具 642

第21章 软件版本管理 642

21.1版本管理简述 642

21.2 Git的安装 643

21.2.1 Linux环境下安装Git 643

21.2.2 Windows环境下安装Git 644

21.3 Git的使用 644

21.3.1基础配置 644

21.3.2新建仓库 646

21.3.3文件状态 647

21.3.4忽略某些文件 649

21.3.5提交更新 649

21.3.6其他命令 650

21.4 Git原理简析 650

21.4.1分布式版本系统的特点 651

21.4.2安全散列算法——SHA-1 652

21.4.3四个重要对象 653

21.4.4三个区域 657

21.4.5分支的概念与实例 658

第22章 系统调试辅助工具 662

22.1万能模拟器——Emulator 662

22.1.1 QEMU 662

22.1.2 Android工程中的QEMU 667

22.1.3模拟器控制台（Emulator Console） 670

22.1.4实例：为Android模拟器添加串口功能 672

22.2此Android非彼Android 674

22.3快速建立与模拟器或真机的通信渠道——ADB 676

22.3.1 ADB的使用方法 676

22.3.2 ADB的组成元素 678

22.3.3 ADB源代码解析 679

22.3.4 ADB Protocol 684