深入解析Android 5.0系统2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

深入解析Android 5.0系统PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 建立Android系统开发环境1

1.1 安装操作系统1

1.1.1 安装方式的选择1

1.1.2 下载和安装Ubuntu1

1.1.3 使用Ubuntu遇到的问题2

1.2 安装开发包3

1.2.1 安装JDK 1.63

1.2.2 安装OpenJDK 1.74

1.2.3 安装编译需要的开发包4

1.3 安装一些有用的工具4

1.3.1 安装Android SDK4

1.3.2 安装Android Studio4

1.3.3 安装Source Insight5

1.3.4 安装比较工具Meld5

1.4 下载源码5

1.4.1 Git and Repo简介5

1.4.2 源码版本历史6

1.4.3 下载Android源码7

1.4.4 下载Kernel源码8

第2章 Android的编译环境——Build系统10

2.1 Android Build系统核心10

2.1.1 编译环境的建立11

2.1.2 Build相关的环境变量14

2.1.3 Build系统的层次关系15

2.1.4 分析main.mk文件17

2.1.5 Build系统的编译目标介绍20

2.1.6 分析config.mk文件22

2.1.7 分析product_config.mk文件24

2.1.8 Android 5.0中的64位编译26

2.2 Android的产品配置文件27

2.2.1 分析hammerhead的配置文件27

2.2.2 编译类型eng、 user和userdebug31

2.2.3 产品的Image文件32

2.2.4 如何加快编译速度33

2.2.5 如何编译Android的模拟器34

2.3 编译Android的模块34

2.3.1 模块编译变量简介35

2.3.2 常用模块定义实例36

2.3.3 预编译模块的目标定义37

2.3.4 常用“LOCAL”变量39

2.4 Android中的签名40

2.4.1 Android应用签名方法41

2.4.2 Android系统签名介绍43

2.4.3 Android签名漏洞分析44

第3章 连接Android和Linu内核的桥梁——Android的Bionic46

3.1 Bionic简介46

3.1.1 Bionic的特性46

3.1.2 Bionic中的模块简介49

3.2 Bionic C库中的系统调用50

3.2.1 系统调用简介50

3.2.2 系统调用的实现方法51

3.3 Bionic中的内存管理函数52

3.3.1 系统调用brk和mmap52

3.3.2 内存分配器——dlmalloc简介53

3.3.3 dlmalloc函数用法指南54

3.4 管道57

3.4.1 匿名管道PIPE和命名管道FIFO57

3.4.2 匿名管道的使用方法58

3.5 Bionic中的线程管理函数59

3.5.1 Bionic线程函数的特性59

3.5.2 创建线程和线程的属性59

3.5.3 退出线程的方法61

3.5.4 线程本地存储TLS62

3.5.5 线程的互斥量（Mutex）函数63

3.5.6 线程的条件量（Condition）函数65

3.6 Futex同步机制66

3.6.1 Futex的系统调用66

3.6.2 Futex的用户态操作67

3.6.3 Mutex类使用Futex实现同步68

3.7 Android的Log模块68

3.7.1 Android Log系统的架构69

3.7.2 Log系统的接口和用法70

3.7.3 Log系统的实现分析71

3.8 可执行文件格式分析75

3.8.1 ELF格式简介75

3.8.2 ELF文件头格式76

3.8.3 程序头部表77

3.8.4 与重定位相关的“节区”的信息——DYNAMIC段79

3.8.5 函数的重定位过程81

3.9 Bionic中的Linker模块84

3.9.1 可执行程序的装载84

3.9.2 可执行程序的初始化85

3.9.3 Linker装载动态库87

3.10 调试器——Ptrace和Hook API91

3.10.1 ptrace函数简介91

3.10.2 Hook API的原理92

3.10.3 利用ptrace实现Hook API93

第4章 进程间通信——Android的Binder98

4.1 Binder简介98

4.1.1 Binder对象定义98

4.1.2 Binder的架构99

4.1.3 组件Service和匿名Binder服务100

4.1.4 Binder的层次101

4.2 如何使用Binder102

4.2.1 使用Binder服务102

4.2.2 Binder的混合调用102

4.2.3 用Jave开发Binder服务103

4.2.4 用C+++开发Binder服务104

4.3 Binder应用层的核心类106

4.3.1 IInterface中的两个宏106

4.3.2 Binder核心类的关系107

4.3.3 函数asInterface的奥秘109

4.3.4 Binder的“死亡通知”110

4.3.5 Jave层的Binder类111

4.4 Binder的实现原理115

4.4.1 Binder的线程模型115

4.4.2 Binder对象的传递119

4.4.3 分析IPCThreadState类122

4.5 Binder驱动126

4.5.1 应用层和驱动的消息协议126

4.5.2 Binder驱动分析129

4.5.3 Binder的内存共享机制130

4.5.4 驱动的ioctl操作131

4.5.5 Binder调用过程133

4.5.6 处理传递的Binder对象138

4.6 解析名称的模块——ServiceManager的作用140

4.6.1 ServiceManager的架构141

4.6.2 ServiceManger提供的服务143

4.7 匿名共享内存ashmem146

4.7.1 ashmem的作用和用法146

4.7.2 ashmem驱动的实现原理148

4.7.3 ashemem驱动的代码分析149

4.7.4 进程间传递文件描述符152

第5章 连接Java和C/C+层的关键——Android的JNI154

5.1 JNI的作用154

5.2 JNI用法介绍154

5.2.1 从Java到C/C+++154

5.2.2 从C/C+++到Java的调用158

5.3 JNI环境160

5.3.1 结构体JNIEnv160

5.3.2 JNIEnv的创建和初始化162

5.3.3 JNI中的异常处理163

5.3.4 JNI中的引用164

5.3.5 指明错误位置——“CheckJNI”的作用165

5.4 ART带来的JNI变化165

5.4.1 垃圾回收的影响165

5.4.2 错误处理的变化166

5.4.3 堆栈可能引发的问题166

第6章 Android的同步和消息机制167

6.1 原子操作167

6.1.1 Android的原子操作函数167

6.1.2 原子操作的实现原理168

6.1.3 内存屏障和编译屏障169

6.2 Android native层的同步方法171

6.2.1 互斥体Mutex和自动锁Autolock171

6.2.2 解决线程同步——条件类Condition173

6.3 Android Java层的同步机制174

6.3.1 同步关键字synchronized174

6.3.2 Object类在同步中的作用175

6.4 Android的消息机制176

6.4.1 消息模型177

6.4.2 理解Looper类178

6.4.3 理解Handler类180

6.4.4 消息的同步——Message类的setAsynchronous（）方法181

6.4.5 分析MessageQueue类182

6.5 进程间的消息传递186

6.5.1 理解Messenger类187

6.5.2 建立通信通道——AsyncChannel类的作用187

第7章 第一个用户进程——Android的Init进程192

7.1 Init进程的初始化过程194

7.1.1 main函数的流程194

7.1.2 启动Service进程199

7.2 解析启动脚本init.rc202

7.2.1 init.rc文件格式介绍202

7.2.2 Init脚本的关键字定义203

7.2.3 脚本文件的解析过程205

7.2.4 Init中启动的守护进程210

7.3 Init进程对信号的处理212

7.3.1 “僵尸”（Zombie）进程介绍212

7.3.2 初始化SIGCHLD信号212

7.3.3 响应子进程死亡事件213

7.4 属性系统215

7.4.1 属性系统介绍216

7.4.2 创建属性系统的共享空间218

7.4.3 初始化属性系统的值219

7.4.4 用户进程初始化属性系统220

7.4.5 响应修改属性的请求221

7.5 守护进程ueventd介绍222

7.5.1 ueventd的初始化223

7.5.2 内核和用户空间交换信息——Netlink Socket简介224

7.5.3 创建设备节点文件225

7.6 “看门狗”watchdogd介绍227

第8章 支撑Android世界的一极——Zygote进程229

8.1 Zygote简介229

8.2 Zygote进程的初始化229

8.2.1 app_porcess的main函数230

8.2.2 启动虚拟机——AndroidRuntime类233

8.2.3 启动虚拟机234

8.2.4 初始化工作——ZygoteInit类236

8.3 Zygote启动应用程序237

8.3.1 注册Zygote的socket237

8.3.2 请求启动应用238

8.3.3 处理启动应用的请求239

8.3.4 Fork应用进程240

8.3.5 子进程的初始化241

8.4 预加载系统类和资源244

8.4.1 预加载Java类244

8.4.2 preload-classes文件245

8.4.3 预加载系统资源247

8.4.4 预加载共享库247

第9章 精确地控制资源的使用——Android的资源管理248

9.1 资源系统简介248

9.1.1 缺省资源和候选资源248

9.1.2 常用术语和单位248

9.1.3 资源类型249

9.1.4 系统资源定义250

9.2 Android资源的制作252

9.2.1 资源的存储目录252

9.2.2 候选资源目录的命名规则253

9.2.3 资源匹配算法255

9.3 Android资源的使用256

9.3.1 常规的资源使用方法256

9.3.2 使用公开和非公开资源257

9.3.3 图片资源的缩放问题258

9.4 Android资源管理的实现原理260

9.4.1 Resources类的作用260

9.4.2 AssetManager类的作用263

9.4.3 理解AssetManager的设计265

9.5 全新的设计语言——Android 5.0的Material Design270

9.5.1 Material Design的设计原则271

9.5.2 Material主题271

9.5.3 View的阴影272

第10章 Android系统的核心之——SystemServer进程274

10.1 SystemServer的创建过程274

10.1.1 创建SystemServer进程274

10.1.2 SystemServer初始化276

10.1.3 SystemServer的服务大全279

10.2 SystemServer中的Watchdog281

10.2.1 启动Watchdog281

10.2.2 Watchdog监控的服务和线程282

10.2.3 Watchdog监控的原理283

第11章 APK包的安装、卸载和优化——Android的应用管理287

11.1 了解PackageManagerService288

11.1.1 理解Packages.xml和Settings类289

11.1.2 服务的初始化过程291

11.1.3 处理permission文件298

11.1.4 扫描应用目录的过程300

11.1.5 解析APK文件304

11.2 安装应用306

11.2.1 管理“安装会话”——PackageManagerInstaller Service306

11.2.2 应用安装第一阶段：复制文件307

11.2.3 应用安装第二阶段：装载应用313

11.3 系统运行时的应用管理316

11.3.1 卸载应用316

11.3.2 通过Intent查询组件318

11.4 守护进程installd320

11.4.1 installd的初始化320

11.4.2 变更installd进程的权限321

11.4.3 installd中支持的命令322

11.4.4 分析install（安装）命令323

11.4.5 分析patchoat（优化）命令324

11.4.6 分析movefiles（移动）命令326

第12章 Android的组件管理327

12.1 应用进程的组成327

12.1.1 ApplicationThread的作用328

12.1.2 理解应用的Context329

12.1.3 Application类330

12.2 Android框架的核心——ActivityManagerService服务332

12.2.1 ActivityManagerService的初始化333

12.2.2 理解setSystemProcess（）方法334

12.2.3 理解systemReady（）方法335

12.3 Process管理339

12.3.1 如何启动进程339

12.3.2 调整进程的位置341

12.3.3 ProcessList的常量343

12.3.4 调整进程的oom adj值344

12.4 Activity管理347

12.4.1 Activity的生命周期347

12.4.2 理解Intent348

12.4.3 Task和LauncherMode349

12.5 应用的启动过程352

12.5.1 启动Activity352

12.5.2 resumeTopActivities Locked方法355

12.5.3 ActivityThread的main方法357

12.5.4 AM S的attachApplication方法358

12.5.5 应用的handleBind Application方法360

12.6 Service管理361

12.6.1 Service的生命周期362

12.6.2 理解Service的管理类363

12.6.3 Service的启动过程363

12.7 提供数据的访问——ContentProvider管理368

12.7.1 理解ContentProvider368

12.7.2 获取ContentProvider370

12.7.3 应用中安装Content Provider373

12.7.4 发布ContentProvider375

12.8 广播——BroadcastReceiver管理376

12.8.1 理解BroadcastReceiver377

12.8.2 广播的种类378

12.8.3 广播的数据结构378

12.8.4 广播的注册过程380

12.8.5 广播的发送过程381

第13章 Android的多用户模式388

13.1 管理用户的系统服务——UserManagerService服务388

13.1.1 初始化388

13.1.2 用户的UserInfo定义389

13.1.3 用户限制（Restriction）390

13.1.4 添加用户391

13.1.5 删除用户393

13.1.6 Guest用户395

13.2 PackageManagerService和多用户395

13.2.1 创建用户的应用数据395

13.2.2 删除用户的应用数据396

13.3 ActivityManagerServier和多用户396

13.3.1 用户的状态397

13.3.2 切换当前用户397

13.3.3 停止用户运行401

第14章 Android的图形显示系统404

14.1 画布——理解Surface404

14.1.1 应用中Surface的创建过程404

14.1.2 WMS中Surface的创建过程406

14.1.3 单实例模式——ComposerService的作用410

14.1.4 SurfaceFlinger中创建Surface411

14.1.5 管理图像缓冲区414

14.1.6 创建GraphicBuffer对象417

14.2 图像显示原理421

14.2.1 Project Buffer简介421

14.2.2 VSync信号的生成424

14.2.3 Framebuffer的工作原理426

14.2.4 分配图像缓冲区的内存429

14.3 SurfaceFlinger服务433

14.3.1 SurfaceFlinger的启动过程433

14.3.2 消息和事件分发——MessageQueue和EventThread435

14.3.3 显示设备——理解DisplayDevice类437

14.3.4 VSync信号的分发过程440

14.4 图像的输出过程445

14.4.1 图像的输出过程445

14.4.2 理解handleTransaction函数446

14.4.3 理解handlePageFlip函数451

14.4.4 理解rebuildLayerStacks函数453

14.4.5 更新对象中的图层——理解setUpHWComposer函数455

14.4.6 合成所有层的图像——理解doComposition函数457

14.4.7 理解postFramebuffer函数458

14.5 总结459

第15章 Android的窗口系统460

15.1 应用进程和WMS的联系460

15.1.1 应用中的Window对象460

15.1.2 应用中的Window Manager类461

15.1.3 建立应用和WMS的联系463

15.1.4 WMS中建立和应用的联系465

15.1.5 理解DecorView467

15.2 WindowManagerService服务468

15.2.1 PhoneWindowManager对象468

15.2.2 WindowToken对象469

15.2.3 窗口类型定义469

15.2.4 新增窗口的过程471

15.2.5 确定窗口的Z轴位置475

15.3 确定窗口尺寸479

15.3.1 Overscan区域479

15.3.2 表示窗口尺寸的数据结构480

15.3.3 计算窗口的尺寸481

15.4 窗口动画管理485

15.4.1 接收VSync信号485

15.4.2 动画的显示过程488

15.4.3 窗口的动画对象——WindowStateAnimator491

15.4.4 生成动画并显示493

15.5 总结494

第16章 Android的输入管理495

16.1 管理各种输入的服务——InputManagerService495

16.1.1 服务的启动过程495

16.1.2 把消息统一格式——EventHub的作用497

16.1.3 读取RawEvent500

16.1.4 处理RawEvent501

16.1.5 分发输入消息505

16.2 应用进程处理Input消息508

16.2.1 理解InputChannel508

16.2.2 接收Input消息511

16.2.3 理解InputStage515

16.2.4 流水线处理Input消息518

16.3 总结523

第17章 Android的电源管理524

17.1 电源管理服务——PowerManagerService524

17.1.1 初始化过程524

17.1.2 系统准备工作——SystemReady方法525

17.1.3 报告用户活动——userActivity接口527

17.1.4 强制系统进入休眠模式——gotoSleep接口528

17.2 控制系统休眠的机制529

17.2.1 PMS中WakeLock相关接口529

17.2.2 WakeLock的native层实现531

17.2.3 理解updatePowerStateLocked方法532

17.2.4 管理显示设备536

17.3 电池管理服务539

17.3.1 BattetyService类的作用539

17.3.2 Healthd守护进程541

17.3.3 读取电池的各种参数——Battery Monitor类543

第18章 Android的存储系统545

18.1 管理存储设备——Vold守护进程546

18.1.1 Vold的main函数546

18.1.2 监听驱动发出的消息——Vold的NetlinkManager对象547

18.1.3 处理block类型的uevent548

18.1.4 处理MountService的命令552

18.1.5 VolumeManager的作用——创建实例对象554

18.2 对存储设备操作——MountService服务557

18.2.1 MountService的启动过程557

18.2.2 进行Socket通信——NativeDaemonConnector558

18.2.3 OBB文件系统561

18.3 其他存储相关的服务564

18.3.1 监视存储设备大小——DeviceStorageMonitor Service564

18.3.2 打印系统分区信息——DiskStatsService566

第19章 Android的网络管理框架567

19.1 管理各种网络设备——Netd守护进程567

19.1.1 Netd的架构567

19.1.2 处理net类型的uevent569

19.1.3 处理NMS的命令570

19.1.4 DNS服务代理571

19.1.5 MDnsSdListener的作用——与守护进程进行交互572

19.2 网络管理的中心——ConnectivityService服务573

19.2.1 初始化过程573

19.2.2 网络连接类型574

19.2.3 NetworkStateTracker对象的作用——获得网络连接信息576

19.3 完成对网络物理接口操作——NetworkManagementService服务578

19.4 总结581

第20章 Android的音频系统582

20.1 音频系统简介582

20.1.1 Linux的音频架构582

20.1.2 手机中的音频设备582

20.1.3 Audio系统的架构583

20.2 AudioPolicyService服务——输入输出设备的状态584

20.2.1 服务的创建过程584

20.2.2 管理音频路由策略587

20.2.3 管理输入输出设备591

20.3 音频的核心——AudioFlinger服务594

20.3.1 AudioFlinger的创建过程594

20.3.2 AudioFlinger中的线程595

20.3.3 MixerThread线程597

20.3.4 打开物理设备——OpenOutput函数599

20.4 一次完整的播放过程601

20.4.1 创建AudioTrack对象601

20.4.2 在native层的AudioTrack604

20.4.3 开始播放609

20.4.4 传递音频数据612

20.4.5 AudioFlinger的播放线程616

第21章 让应用更安全——Android的SELinux模块619

21.1 安全系统——SELinux简介619

21.1.1 安全机制——DAC和MAC619

21.1.2 安全模块SELinux的架构620

21.1.3 安全上下文621

21.1.4 域的转移623

21.1.5 常用命令624

21.2 安全增强型——SEAndroid简介625

21.2.1 SEAndroid的组成625

21.2.2 理解各种策略文件626

21.3 Android如何使用SELinux629

21.3.1 Init进程设置SELinux的Policy629

21.3.2 Init进程初始化安全上下文632

21.3.3 设置守护进程的安全上下文635

21.3.4 设置应用进程的安全上下文636

21.4 总结640

第22章 Dalvik和ART虚拟机641

22.1 Dalvik虚拟机简介641

22.1.1 Dalvik虚拟机的特点641

22.1.2 即时编译JIT642

22.2 Dalvik的启动和初始化643

22.2.1 启动的流程分析643

22.2.2 重要的全局变量——初始化 gDvm643

22.3 Dalvik字节码的执行过程646

22.3.1 执行流程646

22.3.2 代码分析647

22.4 Dalvik的内存管理机制649

22.4.1 堆的初始化过程649

22.4.2 Dalvik内存分配机制656

22.4.3 软引用、弱引用和虚引用658

22.4.4 Dalvik的内存回收机制659

22.5 ART模式简介667

22.5.1 两种模式的区别668

22.5.2 ART的初始化669

22.5.3 ART开始运行672

第23章 系统升级模块——Android的Recovery模块674

23.1 Recovery模块的执行675

23.1.1 Recovery模块的启动675

23.1.2 如何传递启动参数677

23.1.3 执行菜单命令679

23.2 Recovery的升级过程681

23.2.1 sideload方式安装681

23.2.2 升级的入口函数682

23.3 update-binary模块685

23.3.1 update-binary的执行流程685

23.3.2 update-script的语法规则687

第24章 Android的调试方法689

24.1 获取和分析系统Log689

24.1.1 Logcat使用说明689

24.1.2 如何分析Android Log690

24.1.3 如何分析ANR694

24.2 内存泄露的分析方法696

24.2.1 分析内存使用情况——DDMS的Allocation Tracker696

24.2.2 DDMS的DumpHeap工具697

24.2.3 使用MAT分析内存泄露698

24.2.4 使用Valgrind分析内存泄露699

24.3 Android的自动化测试700

24.3.1 Monkey701

24.3.2 让用户开发控制程序——Monkeyrunner702

24.3.3 UI测试工具——uiAutomator工具705

参考文献709