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深入理解Android内核设计思想 下册 第2版 PDF 下载


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资料简介:
全书从操作系统的基础知识入手,全面剖析进程/线程、内存管理、Binder机制、GUI显示系统、多媒体管理、输入系统、虚拟机等核心技术在Android中的实现原理。书中讲述的知识点大部分来源于工程项目研发,因而具有较强的实用性,希望可以让读者“知其然,更知其所以然”。本书分为编译篇、系统原理篇、应用原理篇、系统工具篇,共4篇25章,基本涵盖了参与Android开发所需具备的知识,并通过大量图片与实例来引导读者学习,以求尽量在源码分析外为读者提供更易于理解的思维方式。 本书既适合Android系统工程师,也适合于应用开发工程师来阅读,从而提升Android开发能力。读者可以在本书潜移默化的学习过程中更深刻地理解Android系统,并将所学知识自然地应用到实际开发难题的解决中


资料目录:

第1篇 Android编译篇

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 11

2.1 Android源码下载指南 11

2.1.1 基于Repo和Git的

版本管理 11

2.1.2 Android源码下载流程 12

2.2 原生Android系统编译指南 16

2.2.1 建立编译环境 16

2.2.2 编译流程 19

2.3 定制产品的编译与烧录 22

2.3.1 定制新产品 22

2.3.2 Linux内核编译 26

2.3.3 烧录/升级系统 27

2.4 Android Multilib Build 28

2.5 Android系统映像文件 31

2.5.1 boot.img 32

2.5.2 ramdisk.img 34

2.5.3 system.img 35

2.5.4 Verified Boot 35

2.6 ODEX流程 37

2.7 OTA系统升级 39

2.7.1 生成升级包 39

2.7.2 获取升级包 40

2.7.3 OTA升级—Recovery

模式 41

2.8 Android反编译 44

2.9 NDK Build 46

2.10 第三方ROM的移植 48

第3章 Android编译系统 50

3.1 Makefile入门 50

3.2 Android编译系统 52

3.2.1 Makefile依赖树的概念 53

3.2.2 Android编译系统抽象

 模型 53

3.2.3 树根节点droid 54

3.2.4 main.mk解析 55

3.2.5 droidcore节点 59

3.2.6 dist_files 61

3.2.7 Android.mk的编写规则 61

3.3 Jack Toolchain 64

3.4 SDK的编译过程 68

3.4.1 envsetup.sh 68

3.4.2 lunch sdk-eng 70

3.4.3 make sdk 75

3.5 Android系统GDB调试 85

第2篇 Android原理篇

第4章 操作系统基础 90

4.1 计算机体系结构

(Computer Architecture) 90

4.1.1 冯 诺依曼结构 90

4.1.2 哈佛结构 90

4.2 什么是操作系统 91

4.3 进程间通信的经典实现 93

4.3.1 共享内存

(Shared Memory) 94

4.3.2 管道(Pipe) 95

4.3.3 UNIX Domain Socket 97

4.3.4 RPC(Remote Procedure Calls) 99

4.4 同步机制的经典实现 100

4.4.1 信号量(Semaphore) 100

4.4.2 Mutex 101

4.4.3 管程(Monitor) 101

4.4.4 Linux Futex 102

4.4.5 同步范例 103

4.5 Android中的同步机制 104

4.5.1 进程间同步——Mutex 104

4.5.2 条件判断——Condition 105

4.5.3 “栅栏、障碍”

 ——Barrier 107

4.5.4 加解锁的自动化操作

——Autolock 108

4.5.5 读写锁——Reader

WriterMutex 109

4.6 操作系统内存管理基础 110

4.6.1 虚拟内存

(Virtual Memory) 110

4.6.2 内存保护

(Memory Protection) 113

4.6.3 内存分配与回收 113

4.6.4 进程间通信——mmap 114

4.6.5 写时拷贝技术

(Copy on Write) 115

4.7 Android中的Low

Memory Killer 115

4.8 Android匿名共享内存

(Anonymous Shared Memory) 118

4.8.1 Ashmem设备 118

4.8.2 Ashmem应用实例 122

4.9 JNI 127

4.9.1 Java函数的本地实现 127

4.9.2 本地代码访问JVM 130

4.10 Java中的反射机制 132

4.11 学习Android系统的两条线索 133

第5章 Android进程/线程和

程序内存优化 134

5.1 Android进程和线程 134

5.2 Handler, MessageQueue,

Runnable与Looper 140

5.3 UI主线程——ActivityThread 147

5.4 Thread类 150

5.4.1 Thread类的内部原理 150

5.4.2 Thread休眠和唤醒 151

5.4.3 Thread实例 155

5.5 Android应用程序如何利用

 CPU的多核处理能力 157

5.6 Android应用程序的典型启

 动流程 157

5.7 Android程序的内存管理与优化 159

5.7.1 Android系统对内存使用

 的限制 159

5.7.2 Android中的内存泄露与

 内存监测 160

第6章 进程间通信 — Binder 166

6.1 智能指针 169

6.1.1 智能指针的设计理念 169

6.1.2 强指针sp 172

6.1.3 弱指针wp 173

6.2 进程间的数据传递载体

 ——Parcel 179

6.3 Binder驱动与协议 187

6.3.1 打开Binder驱动

——binder_open 188

6.3.2 binder_mmap 189

6.3.3 binder_ioctl 192

6.4 “DNS”服务器——Service

 Manager(Binder Server) 193

6.4.1 ServiceManager的启动 193

6.4.2 ServiceManager的构建 194

6.4.3 获取ServiceManager服

务—设计思考 199

6.4.4 ServiceManagerProxy 203

6.4.5 IBinder和BpBinder 205

6.4.6 ProcessState和IPCThreadState 207

6.5 Binder客户端——Binder Client 237

6.6 Android接口描述语言——AIDL 242

6.7 匿名Binder Server 254

第7章 Android启动过程 257

7.1 第一个系统进程(init) 257

7.1.1 init.rc语法 257

7.1.2 init.rc实例分析 260

7.2 系统关键服务的启动简析 261

7.2.1 Android的“DNS服务器”

——ServiceManager 261

7.2.2 “孕育”新的线程和进程

——Zygote 261

7.2.3 Android的“系统服务”

——SystemServer 274

7.2.4 Vold和External Storage

存储设备 276

7.3 多用户管理 282

第8章 管理Activity和组件运行状

态的系统进程——Activity ManagerService(AMS) 284

8.1 AMS功能概述 284

8.2 管理当前系统中Activity

 状态——Activity Stack 286

8.3 startActivity流程 288

8.4 完成同一任务的“集合”——Activity Task 296

8.4.1 “后进先出”——Last In,First Out 297

8.4.2 管理Activity Task 298

8.5 Instrumentation机制 300

第9章 GUI系统 — SurfaceFlinger 305

9.1 OpenGL ES与EGL 305

9.2 Android的硬件接口——HAL 307

9.3 Android终端显示设备的“化身”

——Gralloc与Framebuffer 309

9.4 Android中的本地窗口 313

9.4.1 FramebufferNativeWindow 315

9.4.2 应用程序端的本地窗口——Surface 321

9.5 BufferQueue详解 325

9.5.1 BufferQueue的内部原理 325

9.5.2 BufferQueue中的缓冲区

分配 328

9.5.3 应用程序的典型绘图

流程 333

9.5.4 应用程序与BufferQueue

的关系 339

9.6 SurfaceFlinger 343

9.6.1 “黄油计划”——Project Butter 343

9.6.2 SurfaceFlinger的启动 347

9.6.3 接口的服务端——Client 351

9.7 VSync的产生和处理 355

9.7.1 VSync信号的产生和

分发 355

9.7.2 VSync信号的处理 361

9.7.3 handleMessageTransaction 363

9.7.4 “界面已经过时/无效,需要重

新绘制”——handleMessage Invalidate 367

9.7.5 合成前的准备工作

 ——preComposition 369

9.7.6 可见区域

 ——rebuildLayerStacks 371

9.7.7 为“Composition”搭建环境

 ——setUpHWComposer 375

9.7.8 doDebugFlashRegions 377

9.7.9 doComposition 377

第10章 GUI系统之“窗口管理员”

 —WMS 385

10.1 “窗口管理员”——WMS综述 386

10.1.1 WMS的启动 388

10.1.2 WMS的基础功能 388

10.1.3 WMS的工作方式 389

10.1.4 WMS,AMS与Activity

 间的联系 390

10.2 窗口属性 392

10.2.1 窗口类型与层级 392

10.2.2 窗口策略

 (Window Policy) 396

10.2.3 窗口属性

 (LayoutParams) 398

10.3 窗口的添加过程 400

10.3.1 系统窗口的添加过程 400

10.3.2 Activity窗口的添加

 过程 409

10.3.3 窗口添加实例 412

10.4 Surface管理 416

10.4.1 Surface申请流程(relayout) 416

10.4.2 Surface的跨进程传递 420

10.4.3 Surface的业务操作 422

10.5 performLayoutAndPlace

 SurfacesLockedInner 423

10.6 窗口大小的计算过程 424

10.7 启动窗口的添加与销毁 433

10.7.1 启动窗口的添加 433

10.7.2 启动窗口的销毁 437

10.8 窗口动画 438

10.8.1 窗口动画类型 439

10.8.2 动画流程跟踪——Window

 StateAnimator 440

10.8.3 AppWindowAnimator 444

10.8.4 动画的执行过程 446

第11章 让你的界面炫彩起来的GUI

 系统 — View体系 452

11.1 应用程序中的View框架 452

11.2 Activity中View Tree的

 创建过程 455

11.3 在WMS中注册窗口 461

11.4 ViewRoot的基本工作方式 463

11.5 View Tree的遍历时机 464

11.6 View Tree的遍历流程 468

11.7 View和ViewGroup属性 477

11.7.1 View的基本属性 477

11.7.2 ViewGroup的属性 482

11.7.3 View、ViewGroup和

 ViewParent 482

11.7.4 Callback接口 482

11.8 “作画“工具集——Canvas 484

11.8.1 “绘制UI”——Skia 485

11.8.2 数据中介——Surface.

 lockCanvas 486

11.8.3 解锁并提交结果——unlock

 CanvasAndPost 490

11.9 draw和onDraw 491

11.10 View中的消息传递 497

11.10.1 View中TouchEvent

 的投递流程 497

11.10.2 ViewGoup中Touch-

 Event的投递流程 500

11.11 View动画 504

11.12 UiAutomator 509

第12章 “问渠哪得清如许,为有源头

 活水来”— InputManager

 Service与输入事件 514

12.1 事件的分类 514

12.2 事件的投递流程 517

12.2.1 InputManagerService 518

12.2.2 InputReaderThread 519

12.2.3 InputDispatcherThread 519

12.2.4 ViewRootImpl对事件

 的派发 523

12.3 事件注入 524

第13章 应用不再同质化 — 音频系统 526

13.1 音频基础 527

13.1.1 声波 527

13.1.2 音频的录制、存储

 与回放 527

13.1.3 音频采样 528

13.1.4 Nyquist?CShannon采样

 定律 530

13.1.5 声道和立体声 530

13.1.6 声音定级——Weber?C

 Fechner law 531

13.1.7 音频文件格式 532

13.2 音频框架 532

13.2.1 Linux中的音频框架 532

13.2.2 TinyAlsa 534

13.2.3 Android系统中的

 音频框架 536

13.3 音频系统的核心——Audio-

 Flinger 538

13.3.1 AudioFlinger服务的

 启动和运行 538

13.3.2 AudioFlinger对音频

 设备的管理 540

13.3.3 PlaybackThread的

 循环主体 547

13.3.4 AudioMixer 551

13.4 策略的制定者——Audio-

 PolicyService 553

13.4.1 AudioPolicyService

 概述 554

13.4.2 AudioPolicyService

 的启动过程 556

13.4.3 AudioPolicyService

 与音频设备 558

13.5 音频流的回放——AudioTrack 560

13.5.1 AudioTrack应用实例 560

13.5.2 AudioPolicyService

 的路由实现 567

13.6 音频数据流 572

13.6.1 AudioTrack中的音频流 573

13.6.2 AudioTrack和AudioFlinger

 间的数据交互 576

13.6.3 AudioMixer中的

 音频流 582

13.7 音量控制 584

13.8 音频系统的上层建筑 588

13.8.1 从功能入手 588

13.8.2 MediaPlayer 589

13.8.3 MediaRecorder 592

13.8.4 一个典型的多媒体

 录制程序 595

13.8.5 MediaRecorder

 源码解析 596

13.8.6 MediaPlayerService简析 598

13.9 Android支持的媒体格式 600

13.9.1 音频格式 600

13.9.2 视频格式 601

13.9.3 图片格式 601

13.9.4 网络流媒体 602

13.10 ID3信息简述 602

13.11 Android多媒体文件管理 606

13.11.1 MediaStore 607

13.11.2 多媒体文件信息的

 存储“仓库”

 ——MediaProvider 608

13.11.3 多媒体文件管理中

 的“生产者”

 —MediaScanner 611



第3篇 应用原理篇

第14章 Intent的匹配规则 616

14.1 Intent属性 616

14.2 Intent的匹配规则 618

14.3 Intent匹配源码简析 624

第15章 APK应用程序的资源适配 628

15.1 资源类型 629

15.1.1 状态颜色资源 630

15.1.2 图形资源 631

15.1.3 布局资源 632

15.1.4 菜单资源 633

15.1.5 字符串资源 633

15.1.6 样式资源 634

15.1.7 其他资源 635

15.1.8 属性资源 635

15.2 提供可选资源 638

15.3 最佳资源的匹配流程 642

15.4 屏幕适配 644

15.4.1 屏幕适配的重要参数 644

15.4.2 如何适配多屏幕 646

15.4.3 横竖屏切换的处理 648

第16章 Android字符编码格式 650

16.1 字符编码格式背景 650

16.2 ISO/IEC 8859 651

16.3 ISO/IEC 10646 651

16.4 Unicode 652

16.5 String类型 655

16.5.1 构建String 655

16.5.2 String对多种编码

 的兼容 656

第17章 Android和OpenGL ES 660

17.1 3D图形学基础 661

17.1.1 计算机3D图形 661

17.1.2 图形管线 662

17.2 Android中的OpenGL ES简介 664

17.3 图形渲染API—EGL 665

17.3.1 EGL与OpenGL ES 665

17.3.2 egl.cfg 665

17.3.3 EGL接口解析 667

17.3.4 EGL实例 670

17.4 简化OpenGL ES开发

 —GLSurfaceView 670

17.5 OpenGL分析利器

 —GLTracer 677

第18章 “系统的UI”——SystemUI 685

18.1 SystemUI的组成元素 685

18.2 SystemUI的实现 687

18.3 Android壁纸资源

 —WallpaperService 694

18.3.1 WallPaperManager-

 Service 695

18.3.2 ImageWallpaper 697

第19章 Android常用的工具

“小插件”——Widget机制 700

19.1 “功能的提供者”——AppWidgetProvider 700

19.2 AppWidgetHost 702

第20章 Android应用程序

 的编译和打包 707

20.1 “另辟蹊径”采用第三方工具——Ant 707

20.2 通过命令行编译和打包APK 708

20.3 APK编译过程详解 709

20.4 信息安全基础概述 711

20.5 应用程序签名 716

20.6 应用程序签名源码简析 719

20.7 APK重签名实例 724

第21章 Android虚拟机 725

21.1 Android虚拟机基础知识 725

21.1.1 Java虚拟机核心概念 725

21.1.2 LLVM编译器框架 734

21.1.3 Android中的经典

 垃圾回收算法 736

21.1.4 Art和Dalvik之争 738

21.1.5 Art虚拟机整体框架 741

21.1.6 Android应用程序与

 虚拟机 742

21.1.7 Procedure Call Standard

 for Arm Architecture

 (过程调用标准) 744

21.1.8 C 11标准中的新

 特性 746

21.2 Android虚拟机核心文件格式

 —Dex字节码 749

21.3 Android虚拟机核心文件格式

 —可执行文件的基石ELF 756

21.3.1 ELF文件格式 756

21.3.2 Linux平台下ELF文件的加载和动态链接过程 764

21.3.3 Android Linker和

 动态链接库 771

21.3.4 Signal Handler和

 Fault Manager 782

21.4 Android虚拟机核心文件格式

 ——“主宰者”OAT 786

21.4.1 OAT文件格式解析 786

21.4.2 OAT的两个编译时机 793

21.5 Android虚拟机的典型

 启动流程 806

21.6 堆管理器和堆空间释义 815

21.7 Android虚拟机中的线程管理 823

21.7.1 Java线程的创建过程 823

21.7.2 线程的挂起过程 827

21.8 Art虚拟机中的代码执行

 方式综述 829

21.9 Art虚拟机的“中枢系统”

 ——执行引擎之Interpreter 836

21.10 Art虚拟机的“中枢系统”——执行引擎之JIT 839

21.10.1 JIT重出江湖的契机 839

21.10.2 Android N版本中JIT

 的设计目标及策略 840

21.10.3 Profile Guided Compilation

 (追踪技术) 842

21.10.4 AOT Compilation

 Daemon 843

21.11 Art虚拟机的“中枢系统”

 ——执行引擎之本地代码 844

21.12 Android x86版本兼容ARM二

 进制代码——Native Bridge 864

21.13 Android应用程序调试

 原理解析 871

21.13.1 Java代码调试与

 JDWP协议 872

21.13.2 Native代码调试 879

21.13.3 利用GDB调试

 Android Art虚拟机 885

第22章 Android安全机制透析 887

22.1 Android Security综述 887

22.2 SELinux 889

22.2.1 DAC 889

22.2.2 MAC 890

22.2.3 基于MAC的SELinux 890

22.3 Android系统安全保护

 的三重利剑 892

22.3.1 第一剑:Permission

 机制 893

22.3.2 加强剑:DAC(UGO)

 保护 896

22.3.3 终极剑:SEAndroid 898

22.4 SEAndroid剖析 899

22.4.1 SEAndroid的顶层模型 899

22.4.2 SEAndroid相关的核心

 源码 900

22.4.3 SEAndroid标签和规则 901

22.4.4 如何在Android系统中

 自定义SEAndroid 903

22.4.5 TE文件的语法规则 905

22.4.6 SEAndroid中的核心

 主体—init进程 907

22.4.7 SEAndroid中的客体 912

22.5 Android设备Root简析 913

22.6 APK的加固保护分析 916

第4篇 Android系统工具

第23章 IDE和Gradle 922

23.1 Gradle的核心要点 922

23.1.1 Groovy与Gradle 923

23.1.2 Gradle的生命周期 926

23.2 Gradle的Console语法 927

23.3 Gradle Wrapper和Cache 929

23.4 Android Studio和Gradle 931

23.4.1 Gradle插件基础知识 931

23.4.2 Android Studio中的

 Gradle编译脚本 932

第24章 软件版本管理 937

24.1 版本管理简述 937

24.2 Git的安装 937

24.2.1 Linux环境下安装Git 938

24.2.2 Windows环境下

 安装Git 939

24.3 Git的使用 939

24.3.1 基础配置 939

24.3.2 新建仓库 940

24.3.3 文件状态 942

24.3.4 忽略某些文件 943

24.3.5 提交更新 944

24.3.6 其他命令 944

24.4 Git原理简析 945

24.4.1 分布式版本系统的特点 946


24.4.2 安全散列算法

 —SHA-1 947

24.4.3 4个重要对象 948

24.4.4 三个区域 953

24.4.5 分支的概念与实例 954

第25章 系统调试辅助工具 958

25.1 万能模拟器——Emulator 958

25.1.1 QEMU 958

25.1.2 Android工程中

 的QEMU 963

25.1.3 模拟器控制台

 (Emulator Console) 966

25.1.4 实例:为Android

 模拟器添加串口功能 969

25.2 此Android非彼Android 970

25.3 快速建立与模拟器或真机的

 通信渠道——ADB 972

25.3.1 ADB的使用方法 972

25.3.2 ADB的组成元素 975

25.3.3 ADB源代码解析 976

25.3.4 ADB Protocol 981

25.4 SDK Layoutlib 984

25.5 TraceView和Dmtracedump 985

25.6 Systrace 987

25.7 代码覆盖率统计 992

25.8 模拟GPS位置 995
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