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,涉及到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)以及应用程序层(Application)。 在组织上,本书将上述内容划分为初识Android系统、Android专用驱动系统和Android应用程序框架三大篇。初识Android系统篇介绍了参考书籍、基础知识以及实验环境搭建;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以及Ashmem匿名共享内存驱动程序;Android应用程序框架篇从组件、进程、消息以及安装四个维度对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,本书能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。

第1篇 初识Android系统 第1章 准备知识................................................................ 2 1.1 Linux内核参考书籍.................................................. 2 1.2 Android应用程序参考书籍....................................... 3 1.3 下载、编译和运行Android源代码........................... 3 1.3.1 下载Android源代码........................................... 4 1.3.2 编译Android源代码........................................... 4 1.3.3 运行Android模拟器........................................... 5 1.4 下载、编译和运行Android内核源代码............................................................ 6 1.4.1 下载Android内核源代码................................... 6 1.4.2 编译Android内核源代码................................... 7 1.4.3 运行Android模拟器........................................... 8 1.5 开发**个Android应用程序................................... 8 1.6 单独编译和打包Android应用程序模块.......................................................... 11 1.6.1 导入单独编译模块的mmm命令............................................................... 11 1.6.2 单独编译Android应用程序模块............................................................... 12 1.6.3 重新打包Android系统镜像文件............................................................... 12 第2章 硬件抽象层....................................................... 13 2.1 开发Android硬件驱动程序..................................... 14 2.1.1 实现内核驱动程序模块.................................. 14 2.1.2 修改内核Kconfig文件...................................... 21 2.1.3 修改内核Makefile文件..................................... 22 2.1.4 编译内核驱动程序模块.................................. 22 2.1.5 验证内核驱动程序模块.................................. 23 2.2 开发C可执行程序验证Android硬件驱动程序............................................... 24 2.3 开发Android硬件抽象层模块................................. 26 2.3.1 硬件抽象层模块编写规范............................... 26 2.3.2 编写硬件抽象层模块接口............................... 29 2.3.3 硬件抽象层模块的加载过程........................... 33 2.3.4 处理硬件设备访问权限问题........................... 36 2.4 开发Android硬件访问服务..................................... 38 2.4.1 定义硬件访问服务接口.................................. 38 2.4.2 实现硬件访问服务.......................................... 39 2.4.3 实现硬件访问服务的JNI方法.......................... 40 2.4.4 启动硬件访问服务.......................................... 43 2.5 开发Android应用程序来使用硬件访问服务.................................................. 44 第3章 智能指针............................................................... 49 3.1 轻量级指针............................................................. 50 3.1.1 实现原理分析................................................ 50 3.1.2 应用实例分析................................................ 53 3.2 强指针和弱指针..................................................... 54 3.2.1 强指针的实现原理分析.................................. 55 3.2.2 弱指针的实现原理分析.................................. 61 3.2.3 应用实例分析................................................ 67 第2篇 Android专用驱动系统 第4章 Logger日志系统............................................. 74 4.1 Logger日志格式....................................................... 75 4.2 Logger日志驱动程序.............................................. 76 4.2.1 基础数据结构................................................ 77 4.2.2 日志设备的初始化过程.................................. 78 4.2.3 日志设备文件的打开过程............................... 83 4.2.4 日志记录的读取过程...................................... 84 4.2.5 日志记录的写入过程...................................... 88 4.3 运行时库层日志库................................................. 93 4.4 C/C++日志写入接口............................................. 100 4.5 Java日志写入接口................................................ 104 4.6 Logcat工具分析..................................................... 110 4.6.1 基础数据结构.............................................. 111 4.6.2 初始化过程.................................................. 115 4.6.3 日志记录的读取过程.................................... 127 4.6.4 日志记录的输出过程.................................... 132 第5章 Binder进程间通信系统............................... 144 5.1 Binder驱动程序..................................................... 145 5.1.1 基础数据结构.............................................. 146 5.1.2 Binder设备的初始化过程.............................. 164 5.1.3 Binder设备文件的打开过程.......................... 165 5.1.4 Binder设备文件的内存映射过程............................................................ 166 5.1.5 内核缓冲区管理........................................... 173 5.2 Binder进程间通信库............................................. 183 5.3 Binder进程间通信应用实例................................. 188 5.4 Binder对象引用计数技术..................................... 196 5.4.1 Binder本地对象的生命周期.......................... 197 5.4.2 Binder实体对象的生命周期.......................... 201 5.4.3 Binder引用对象的生命周期.......................... 204 5.4.4 Binder代理对象的生命周期.......................... 209 5.5 Binder对象死亡通知机制..................................... 212 5.5.1 注册死亡接收通知........................................ 213 5.5.2 发送死亡接收通知........................................ 216 5.5.3 注销死亡接收通知........................................ 221 5.6 Service Manager的启动过程.................................. 224 5.6.1 打开和映射Binder设备文件.......................... 226 5.6.2 注册为Binder上下文管理者.......................... 227 5.6.3 循环等待Client进程请求............................... 231 5.7 Service Manager代理对象的获取过程........................................................... 238 5.8 Service组件的启动过程........................................ 244 5.8.1 注册Service组件............................................ 245 5.8.2 启动Binder线程池......................................... 289 5.9 Service代理对象的获取过程................................ 291 5.10 Binder进程间通信机制的Java接口............................................................. 300 5.10.1 Service Manager的Java代理对象的获取过程.......................................... 300 5.10.2 Java服务接口的定义和解析.................................................................. 310 5.10.3 Java服务的启动过程.................................... 313 5.10.4 Java服务代理对象的获取过程.............................................................. 320 5.10.5 Java服务的调用过程.................................... 323 第6章 Ashmem匿名共享内存系统.............................................................. 327 6.1 Ashmem驱动程序................................................. 328 6.1.1 基础数据结构.............................................. 328 6.1.2 匿名共享内存设备的初始化过程........................................................... 330 6.1.3 匿名共享内存设备文件的打开过程....................................................... 332 6.1.4 匿名共享内存设备文件的内存映射过程................................................ 334 6.1.5 匿名共享内存块的锁定和解锁过程....................................................... 336 6.1.6 匿名共享内存块的回收过程.................................................................. 344 6.2 运行时库cutils的匿名共享内存访问接口.................................................... 345 6.3 匿名共享内存的C++访问接口............................. 349 6.3.1 MemoryHeapBase......................................... 349 6.3.2 MemoryBase................................................. 359 6.3.3 应用实例..................................................... 364 6.4 匿名共享内存的Java访问接口............................. 370 6.4.1 MemoryFile.................................................. 370 6.4.2 应用实例..................................................... 375 6.5 匿名共享内存的共享原理.................................... 386 第3篇 Android应用程序框架 第7章 Activity组件的启动过程............................. 392 7.1 Activity组件应用实例............................................ 392 7.2 根Activity组件的启动过程.................................... 398 7.3 子Activity组件在进程内的启动过程............................................................ 432 7.4 子Activity组件在新进程中的启动过程........................................................ 440 第8章 Service组件的启动过程............................ 443 8.1 Service组件应用实例............................................. 443 8.2 Service组件在新进程中的启动过程............................................................. 451 8.3 Service组件在进程内的绑定过程................................................................. 463 第9章 Android系统广播机制................................. 486 9.1 广播机制应用实例............................................... 487 9.2 广播接收者的注册过程........................................ 493 9.3 广播的发送过程................................................... 501 第10章 Content Provider组件的实现原理................................................. 524 10.1 Content Provider组件应用实例........................... 525 10.1.1 ArticlesProvider........................................... 525 10.1.2 Article......................................................... 535 10.2 Content Provider组件的启动过程................................................................ 550 10.3 Content Provider组件的数据共享原理........................................................ 573 10.3.1 数据共享模型............................................. 573 10.3.2 数据传输过程............................................. 576 10.4 Content Provider组件的数据更新通知机制................................................ 596 10.4.1 注册内容观察者.......................................... 597 10.4.2 发送数据更新通知...................................... 603 第11章 Zygote和System进程的启动过程................................................. 611 11.1 Zygote进程的启动脚本........................................ 611 11.2 Zygote进程的启动过程........................................ 614 11.3 System进程的启动过程....................................... 622 第12章 Android应用程序进程的启动过程................................................. 630 12.1 应用程序进程的创建过程.................................. 630 12.2 Binder线程池的启动过程................................... 639 12.3 消息循环的创建过程.......................................... 641 第13章 Android应用程序的消息处理机制................................................. 645 13.1 创建线程消息队列............................................. 645 13.2 线程消息循环过程............................................. 650 13.3 线程消息发送过程............................................. 655 13.4 线程消息处理过程............................................. 660 第14章 Android应用程序的键盘消息处理机制....................................... 667 14.1 键盘消息处理模型............................................. 667 14.2 InputManager的启动过程.................................... 670 14.2.1 创建InputManager...................................... 670 14.2.2 启动InputManager...................................... 673 14.2.3 启动InputDispatcher.................................... 675 14.2.4 启动InputReader........................................ 677 14.3 InputChannel的注册过程..................................... 688 14.3.1 创建InputChannel....................................... 689 14.3.2 注册Server端InputChannel........................... 697 14.3.3 注册系统当前激活的应用程序窗口..................................................... 701 14.3.4 注册Client端InputChannel........................... 706 14.4 键盘消息的分发过程.......................................... 709 14.4.1 InputReader获得键盘事件........................... 710 14.4.2 InputDispatcher分发键盘事件............................................................... 717 14.4.3 系统当前激活的应用程序窗口获得键盘消息....................................... 727 14.4.4 InputDispatcher获得键盘事件处理完成通知......................................... 743<