第1篇 初識Android係統

第1章　準備知識............................................. 2

1.1　Linux內核參考書籍................................................................ 2

1.2　Android應用程序參考書籍............................................................................ 3

1.3　下載、編譯和運行Android源代碼....................................................................... 3

1.3.1　下載Android源代碼.......................................................................... 4

1.3.2　編譯Android源代碼...................................................................................... 4

1.3.3　運行Android模擬器.......................................................................... 5

1.4　下載、編譯和運行Android內核源代碼...................................................................... 6

1.4.1　下載Android內核源代碼................................................................................ 6

1.4.2　編譯Android內核源代碼................................................................ 7

1.4.3　運行Android模擬器........................................................................... 8

1.5　開發第一個Android應用程序............................................................ 8

1.6　單獨編譯和打包Android應用程序模塊.................................................. 11

1.6.1　導入單獨編譯模塊的mmm命令................................................................. 11

1.6.2　單獨編譯Android應用程序模塊................................................................ 12

1.6.3　重新打包Android係統鏡像文件 ................................................... 12

第２章　硬件抽象層.................................................................................... 13

2.1　開發Android硬件驅動程序.................................................................... 14

2.1.1　實現內核驅動程序模塊................................................................ 14

2.1.2　修改內核Kconfig文件........................................................................................ 21

2.1.3　修改內核Makefile文件................................................................................. 22

2.1.4　編譯內核驅動程序模塊...................................................................... 22

2.1.5　驗證內核驅動程序模塊................................................................... 23

2.2　開發C可執行程序驗證Android硬件驅動程序....................................................... 24

2.3　開發Android硬件抽象層模塊..................................................................... 26

2.3.1　硬件抽象層模塊編寫規範................................................................. 26

2.3.2　編寫硬件抽象層模塊接口............................................... 29

2.3.3　硬件抽象層模塊的加載過程...................................................................... 33

2.3.4　處理硬件設備訪問權限問題................................................................ 36

2.4　開發Android硬件訪問服務................................................................................... 38

2.4.1　定義硬件訪問服務接口...................................................................... 38

2.4.2　實現硬件訪問服務................................................................................. 39

2.4.3　實現硬件訪問服務的JNI方法............................................................. 40

2.4.4　啓動硬件訪問服務.................................................................... 43

2.5　開發Android應用程序來使用硬件訪問服務..................................................... 44

第３章　智能指針.............................................................................................. 49

3.1　輕量級指針.................................................................................................. 50

3.1.1　實現原理分析.......................................................................................... 50

3.1.2　應用實例分析......................................................................... 53

3.2　強指針和弱指針................................................................................... 54

3.2.1　強指針的實現原理分析.............................................................. 55

3.2.2　弱指針的實現原理分析................................................................... 61

3.2.3　應用實例分析............................................................................. 67

第2篇 Android專用驅動係統

第４章　Logger日誌係統........................................................ 74

4.1　Logger日誌格式......................................................................... 75

4.2　Logger日誌驅動程序...................................................................... 76

4.2.1　基礎數據結構.................................................................. 77

4.2.2　日誌設備的初始化過程...................................................... 78

4.2.3　日誌設備文件的打開過程................................................. 83

4.2.4　日誌記錄的讀取過程......................................................................... 84

4.2.5　日誌記錄的寫入過程...................................................... 88

4.3　運行時庫層日誌庫.............................................................. 93

4.4　C/C++日誌寫入接口...................................................................................... 100

4.5　Java日誌寫入接口................................................................................................... 104

4.6　Logcat工具分析.............................................................................................. 110

4.6.1　基礎數據結構........................................................................................ 111

4.6.2　初始化過程.............................................................................................. 115

4.6.3　日誌記錄的讀取過程...................................................................... 127

4.6.4　日誌記錄的輸齣過程............................................................................... 132

第５章　Binder進程間通信係統.................................................................. 144

5.1　Binder驅動程序................................................................................ 145

5.1.1　基礎數據結構.................................................................... 146

5.1.2　Binder設備的初始化過程.................................................................. 164

5.1.3　Binder設備文件的打開過程............................................................................. 165

5.1.4　Binder設備文件的內存映射過程...................................................................... 166

5.1.5　內核緩衝區管理.............................................................................. 173

5.2　Binder進程間通信庫.................................................................................. 183

5.3　Binder進程間通信應用實例............................................................. 188

5.4　Binder對象引用計數技術............................................................ 196

5.4.1　Binder本地對象的生命周期.................................................. 197

5.4.2　Binder實體對象的生命周期............................................... 201

5.4.3　Binder引用對象的生命周期.................................................... 204

5.4.4　Binder代理對象的生命周期....................................................... 209

5.5　Binder對象死亡通知機製...................................................................... 212

5.5.1　注冊死亡接收通知................................................................................. 213

5.5.2　發送死亡接收通知......................................................................... 216

5.5.3　注銷死亡接收通知...................................................................... 221

5.6　Service Manager的啓動過程................................................................... 224

5.6.1　打開和映射Binder設備文件...................................................................... 226

5.6.2　注冊為Binder上下文管理者................................................... 227

5.6.3　循環等待Client進程請求............................................................. 231

5.7　Service Manager代理對象的獲取過程.................................................. 238

5.8　Service組件的啓動過程..................................................................... 244

5.8.1　注冊Service組件.................................................................... 245

5.8.2　啓動Binder綫程池......................................................................... 289

5.9　Service代理對象的獲取過程..................................................................... 291

5.10　Binder進程間通信機製的Java接口............................................................. 300

5.10.1　Service Manager的Java代理對象的獲取過程................................................. 300

5.10.2　Java服務接口的定義和解析............................................................................. 310

5.10.3　Java服務的啓動過程................................................................................ 313

5.10.4　Java服務代理對象的獲取過程.................................................................... 320

5.10.5　Java服務的調用過程............................................................................................ 323

第６章　Ashmem匿名共享內存係統........................................................................ 327

6.1　Ashmem驅動程序................................................................................................ 328

6.1.1　基礎數據結構....................................................................................... 328

6.1.2　匿名共享內存設備的初始化過程.................................................... 330

6.1.3　匿名共享內存設備文件的打開過程.................................................. 332

6.1.4　匿名共享內存設備文件的內存映射過程............................................... 334

6.1.5　匿名共享內存塊的鎖定和解鎖過程.............................................................. 336

6.1.6　匿名共享內存塊的迴收過程............................................................... 344

6.2　運行時庫cutils的匿名共享內存訪問接口..................................... 345

6.3　匿名共享內存的C++訪問接口.................................................... 349

6.3.1　MemoryHeapBase............................................................. 349

6.3.2　MemoryBase..................................................................................... 359

6.3.3　應用實例................................................................... 364

6.4　匿名共享內存的Java訪問接口.................................................. 370

6.4.1　MemoryFile..................................................... 370

6.4.2　應用實例............................................................................... 375

6.5　匿名共享內存的共享原理........................................................ 386

第3篇 Android應用程序框架

第７章　Activity組件的啓動過程.......................................................................... 392

7.1　Activity組件應用實例.............................................................................. 392

7.2　根Activity組件的啓動過程...................................................................................... 398

7.3　子Activity組件在進程內的啓動過程......................................................... 432

7.4　子Activity組件在新進程中的啓動過程.............................................................. 440

第８章　Service組件的啓動過程....................................................................... 443

8.1　Service組件應用實例..................................................................................... 443

8.2　Service組件在新進程中的啓動過程.................................................................. 451

8.3　Service組件在進程內的綁定過程.............................................................. 463

第９章　Android係統廣播機製...................................................................... 486

9.1　廣播機製應用實例.......................................................................................... 487

9.2　廣播接收者的注冊過程................................................................................ 493

9.3　廣播的發送過程...................................................................................... 501

第10章　Content Provider組件的實現原理.................................................... 524

10.1　Content Provider組件應用實例................................................................... 525

10.1.1　ArticlesProvider........................................................................... 525

10.1.2　Article........................................................................................... 535

10.2　Content Provider組件的啓動過程.............................................................. 550

10.3　Content Provider組件的數據共享原理............................................... 573

10.3.1　數據共享模型.............................................................................................. 573

10.3.2　數據傳輸過程.............................................................................................. 576

10.4　Content Provider組件的數據更新通知機製................................................... 596

10.4.1　注冊內容觀察者.............................................................................. 597

10.4.2　發送數據更新通知...................................................................... 603

第11章　Zygote和System進程的啓動過程................................................................ 611

11.1　Zygote進程的啓動腳本............................................................................... 611

11.2　Zygote進程的啓動過程................................................................................... 614

11.3　System進程的啓動過程..................................................................................... 622

第12章　Android應用程序進程的啓動過程............................................... 630

12.1　應用程序進程的創建過程.......................................................................... 630

12.2　Binder綫程池的啓動過程................................................................ 639

12.3　消息循環的創建過程......................................................................... 641

第13章　Android應用程序的消息處理機製................................................................. 645

13.1　創建綫程消息隊列....................................................................... 645

13.2　綫程消息循環過程...................................................................... 650

13.3　綫程消息發送過程.............................................................................. 655

13.4　綫程消息處理過程.............................................................................. 660

第14章　Android應用程序的鍵盤消息處理機製................................................... 667

14.1　鍵盤消息處理模型........................................................................ 667

14.2　InputManager的啓動過程...................................................................... 670

14.2.1　創建InputManager...................................................................................... 670

14.2.2　啓動InputManager................................................................. 673

14.2.3　啓動InputDispatcher............................................................. 675

14.2.4　啓動InputReader................................................................ 677

14.3　InputChannel的注冊過程......................................................................... 688

14.3.1　創建InputChannel.................................................................. 689

14.3.2　注冊Server端InputChannel.................................................................. 697

14.3.3　注冊係統當前激活的應用程序窗口............................................... 701

14.3.4　注冊Client端InputChannel................................................................... 706

14.4　鍵盤消息的分發過程............................................................................... 709

14.4.1　InputReader獲得鍵盤事件............................................................................ 710

14.4.2　InputDispatcher分發鍵盤事件............................................................... 717

14.4.3　係統當前激活的應用程序窗口獲得鍵盤消息................................................... 727

14.4.4　InputDispatcher獲得鍵盤事件處理完成通知.................................................. 743

14.5　InputChannel的注銷過程............................................................................. 746

14.5.1　銷毀應用程序窗口.................................................. 747

14.5.2　注銷Client端InputChannel..................................................... 756

14.5.3　注銷Server端InputChannel.................................................................................. 758

第15章　Android應用程序綫程的消息循環模型.......................................................... 764

15.1　應用程序主綫程消息循環模型............................................................................... 765

15.2　與界麵無關的應用程序子綫程消息循環模型..................................................... 766

15.3　與界麵相關的應用程序子綫程消息循環模型....................................................... 769

第16章　Android應用程序的安裝和顯示過程....................................................... 778

16.1　應用程序的安裝過程 ................................................................................ 778

16.2　應用程序的顯示過程........................................................................ 814

在內容上，《Android係統源代碼情景分析（修訂版）（含CD光盤1張）》結閤使用情景，全麵、深入、細緻地分析瞭Android係統的源代碼，涉及到Linux內核層、硬件抽象層（HAL）、運行時庫層（Runtime）、應用程序框架層（Application Framework）以及應用程序層（Application）。

在組織上，《Android係統源代碼情景分析（修訂版）（含CD光盤1張）》將上述內容劃分為初識Android係統、Android專用驅動係統和Android應用程序框架三大篇。初識Android係統篇介紹瞭參考書籍、基礎知識以及實驗環境搭建；Android專用驅動係統篇介紹瞭Logger日誌驅動程序、Binder進程間通信驅動程序以及Ashmem匿名共享內存驅動程序；Android應用程序框架篇從組件、進程、消息和安裝四個維度對Android應用程序的框架進行瞭深入的剖析。

通過上述內容及其組織，《Android係統源代碼情景分析（修訂版）（含CD光盤1張）》使讀者既能從整體上把握Android係統的層次結構，又能從細節上掌握每一個層次的要點。