本书的内容,初稿自于笔者的CSDN博客——老罗的Android之旅,使用的源代码是Android 2.3,本书自2012年上市以来,获得很多热心读者的肯定,也有热心读者细心指出书中的不妥之处,作者结合各位读者的勘误,对第一版做了修订版本。
在内容上,《Android系统源代码情景分析(修订版)(含CD光盘1张)》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,《Android系统源代码情景分析(修订版)(含CD光盘1张)》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,《Android系统源代码情景分析(修订版)(含CD光盘1张)》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 开发第一个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
14.5 InputChannel的注销过程................................746
14.5.1 销毁应用程序窗口 .....747
14.5.2 注销Client端InputChannel........756
14.5.3 注销Server端InputChannel.....................................758
第15章 Android应用程序线程的消息循环模型.............764
15.1 应用程序主线程消息循环模型..................................765
15.2 与界面无关的应用程序子线程消息循环模型........766
15.3 与界面相关的应用程序子线程消息循环模型..........769
第16章 Android应用程序的安装和显示过程..........778
16.1 应用程序的安装过程 ...................................778
16.2 应用程序的显示过程...........................814
强大的罗大师,感谢你的Android之旅,我已看完你的6篇教程,虽然我目前还不太懂,但是我相信你就是我打开它的那把钥匙,再次感谢你的教程。
——@mutex_js
老罗,写的太精彩啦!不仅仅是在Android 按键机制方面令人受益匪浅,给我在学习其他模块上也提供了一套很好的分析思路。非常感谢!
——@yuleslie
看你的文章,收获很多,分析得很透彻,思路清晰,前后呼应,成系统,对我帮助很大,非常感谢你的无私奉献!
——@kenen2006
你的博客给了我一种非常刺激的体验,让我更深层次地认识Android。非常感谢你的讲解,太棒了!
——@stevenhu_223
我真的想放弃这个行业,可我看到你的博客,让我看到了希望,让我充满了信心和坚定!
——@zhudeqing
看过几本Andriod方面的书,但还真比不上这里的博客。罗老师的Linux内核知识及对软件架构的知识积累用功很深,代码阅读能力也很强!膜拜!
——@herodie
本人语言功底也不是很好,所以系统学习Android也经历了不少困难。3个多月了,反反复复阅读你的博文;每一次都有进步,每一次的进步也都有不同的方向。谢谢!技术的道路上真没有捷径,更不可以偷懒。我将不懈努力!谢谢博主,期待您能出书!
——@tankai19880619