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第1篇Android核心框架层开发2

第1章Android系统框架2

1.1 Android系统基础结构2

1.2 Android的开发环境3

1.2.1开发环境3

1.2.2源代码获取4

1.2.3编译Android源代码4

1.2.4仿真器运行5

1.2.5使用工具5

1.3系统结构和代码结构7

1.3.1软件系统结构7

1.3.2源代码结构9

第2章 编译结构和各种构建13

2.1 Android的系统构建13

2.1.1编译环境要求13

2.1.2构建流程14

2.1.3环境设置16

2.1.4系统构建结果16

2.2各种部件的构建18

2.2.1 Android.mk的语法18

2.2.2各种部件的构建方式19

2.2.3预编译内容的安装23

2.3 Android编译的板级支持24

2.3.1支持一个板的工作24

2.3.2 buildspec.mk文件的作用25

2.3.3 vendersetup.sh和lunch命令26

2.3.4 BoardConfig.mk文件的作用27

2.3.5 AndroidProducts.mk文件28

2.3.6 AndroidBoard.mk文件29

2.3.7编译中的层叠加30

第3章 本地层基础部分31

3.1本地层基础部分结构31

3.2 C语言基础：Bionic31

3.2.1 Bionic各个部分的结构32

3.2.2 Bionic的头文件32

3.2.3内存泄露的检查库33

3.2.4属性系统的支持34

3.3 C语言底层库35

3.3.1 Log库35

3.3.2 C语言工具库libcutils36

3.3.3属性和套接字支持40

3.4 init可执行程序和相关脚本42

3.4.1 init可执行程序的结构42

3.4.2启动脚本init.rc43

3.4.3 init的内建动作和初始化48

3.4.4 init的循环50

3.4.5设备管理功能55

3.5 shell工具57

3.5.1 shell程序sh57

3.5.2命令工具箱toolbox59

3.6 Android属性和套接字机制60

3.6.1属性机制60

3.6.2套接字机制63

第4章 本地层框架部分67

4.1本地层框架部分结构67

4.2框架层的工具库libutils67

4.2.1 libutils的结构68

4.2.2基本的定义和类型69

4.2.3数据结构和容器类70

4.2.4工具类75

4.2.5引用计数和强弱引用指针77

4.2.6线程类及相关辅助功能83

4.2.7文件操作的监听循环87

4.3作为全局守护进程的可执行程序89

4.3.1 app_process89

4.3.2 keystore90

4.3.3 installd91

4.3.4 vold92

4.3.5 netd94

4.4 Binder的IPC机制结构96

4.4.1 Android Binder机制的层次结构96

4.4.2具体Binder的实现97

4.5 Binder库以及相关内容98

4.5.1具体Binder的实现98

4.5.2 Binder库的核心功能99

4.5.3 Binder框架和具体IPC结构的实现100

4.5.4 IServiceManager相关110

4.5.5 Binder库中的其他部分113

4.6 servicemanager可执行程序和服务的实现115

4.6.1服务管理器可执行程序和进程115

4.6.2在系统中实现“服务”118

4.6.3 servicemanager对服务的管理121

4.6.4 Android中本地服务的层次结构121

第5章 本地的启动流程、调试和设计结构123

5.1 Android启动流程的本地阶段123

5.1.1启动流程概述123

5.1.2 BootLoader运行及加载内核124

5.1.3 Linux内核运行和加载根文件系统125

5.1.4运行用户空间的第一个进程125

5.1.5挂接各个文件系统126

5.1.6系统各个进程的运行126

5.1.7启动图128

5.2 Android本地部分的调试130

5.2.1标准Linux调试方法130

5.2.2使用log的方法138

5.2.3 Android的特殊调试工具139

5.3本地程序的结构设计145

5.3.1目标和设计思路145

5.3.2守护进程+保留Socket的设计结构146

5.3.3守护进程+本地层Binder的设计结构147

第6章Java运行环境149

6.1 Dalvik虚拟机和相关工具149

6.1.1 Dalvik的概述149

6.1.2虚拟机的实现和运行150

6.1.3 Dalvik工具154

6.1.4 nativehelper库156

6.2 Java基础库libcore156

6.2.1 libcore的源代码结构156

6.2.2 luni目录中的内容158

6.2.3 libcore中的其他内容159

第7章Java框架层160

7.1 Java框架层结构160

7.2 Android的Java层的API161

7.2.1 Java框架层API的含义161

7.2.2 API的描述文件162

7.2.3被隐藏的内容166

7.2.4不赞成使用的（过时的） API166

7.3 Java框架库framework jar168

7.3.1框架库的组成和作用168

7.3.2框架库的API168

7.3.3框架库的编译结构169

7.3.4框架库的各个部分170

7.3.5属性机制173

7.3.6套接字机制174

7.4 Java服务库servicesjar175

7.4.1服务库的组成和作用176

7.4.2服务管理器176

7.4.3主要的服务功能177

7.4.4启动结束的处理180

7.5资源包framework-res.apk180

7.5.1资源包的组成和作用181

7.5.2作为API的资源id182

7.5.3资源包AndroidManifest.Xml文件182

7.6策略库183

7.6.1策略库的组成和作用183

7.6.2策略库的功能和使用183

7.7 Java层的Binder机制184

7.7.1 Java Binder的框架185

7.7.2 Java框架层的Binder使用189

7.7.3 Binder中参数和返回值的类型194

第8章Java本地调用198

8.1 Android的Java本地调用198

8.1.1 JNI的基本概念198

8.1.2 Android的JNI实现基础198

8.1.3 Android中JNI的存在方式201

8.2在框架中使用JNI201

8.2.1框架层使用JNI的结构201

8.2.2框架层JNI的实现204

8.3在应用程序包中使用JNI207

8.3.1应用程序包的JNI部分207

8.3.2应用程序包中JNI的典型实现方式207

8.3.3结构上的几种变化210

8.4 JNI的高级使用211

8.4.1 JNI的双向调用211

8.4.2线程的处理215

8.4.3 JNIHelp中的特殊处理216

第9章Java启动流程、调试和程序结构218

9.1 Java部分的启动流程218

9.1.1启动流程概述218

9.1.2 Java系统的守护进程219

9.1.3 ZygoteInit类的执行220

9.1.4系统服务器部分222

9.1.5 Java应用程序部分的启动227

9.2 Java部分的调试229

9.2.1在Java中使用Log229

9.2.2 Java层的命令行程序229

9.2.3代码内容相关的调试232

9.2.4 DDMS工具237

9.2.5 HierarchyViewer工具239

9.3 Java层程序的结构设计241

9.3.1目标和设计思路241

9.3.2在系统服务器中服务的设计结构242

9.3.3 Service组件的设计结构243

第10章GUI系统和应用程序管理245

10.1 GUI系统的结构和模块关系245

10.2 UI框架库及相关246

10.2.1基本类型方面246

10.2.2显示相关247

10.2.3按键和事件的处理247

10.2.4其他内容249

10.3 Surface图层系统249

10.3.1 Surface系统的结构250

10.3.2 Surface本地的接口部分251

10.3.3 Surface本地实现部分254

10.3.4 Surface的JNI代码255

10.3.5 Surface的Java部分256

10.4 2D图形系统258

10.4.1 2D图形系统的结构258

10.4.2 Skia底层库259

10.4.3图形系统的JNI接口263

10.4.4 2D图形包264

10.5 3D图形系统264

10.5.1 OpenGL系统的结构265

10.5.2 OpenGL的本地代码265

10.5.3 OpenGL的JNI代码267

10.5.4 OpenGL的Java类268

10.6窗口和视图部分270

10.6.1窗口和视图部分的结构270

10.6.2窗口管理的底层实现271

10.6.3视图实现和上层的窗口管理器的实现275

10.7活动和应用程序管理277

10.7.1活动和应用程序管理的结构277

10.7.2活动界面的实现278

10.7.3应用程序管理的实现282

第2篇Android系统级应用开发要点288

第11章Android应用层接口结构与安全288

11.1 Android应用层接口结构288

11.1.1标准应用程序和源代码开发的应用程序288

11.1.2第三方应用程序和预置应用程序290

11.2 Android的安全系统290

11.2.1安全机制概述290

11.2.2 Linux的用户和组291

11.2.3 Android的许可294

11.3程序签名问题296

11.3.1 Android应用签名的概念296

11.3.2 Android应用签名的流程296

11.3.3不同的程序签名298

11.3.4证书生成工具299

11.4安全策略300

11.4.1安全策略的几个方面300

11.4.2安全策略的实现306

11.4.3安全策略的定制310

第12章 应用层的本地内容和NDK开发312

12.1本地应用的标准化312

12.2 NDK环境313

12.2.1 NDK的基本概念313

12.2.2从几个方面理解NDK的不同含义313

12.3 NDK的组成结构314

12.3.1 NDK环境的结构314

12.3.2 NDK中包含的内容315

12.4 NDK开发基础317

12.4.1编译流程317

12.4.2 NDK编程要点318

12.4.3开发结构319

12.5使用JNI的方式320

12.5.1 NDK中使用JNI工程结构320

12.5.2在本地操作Bitmap位图320

12.5.3在本地使用OpenGL ES绘制321

12.5.4程序实现321

12.6在本地构建应用328

12.6.1本地应用接口基础328

12.6.2实现本地活动的辅助库：android native_ app_glue332

12.6.3程序实现333

第13章 预置的应用程序层339

13.1预置应用层程序概述339

13.2预置综合应用程序340

13.2.1主屏幕340

13.2.2设置342

13.2.3联系人和电话345

13.2.4短信息和彩信347

13.2.5浏览器和邮件349

13.2.6音乐352

13.2.7照相机和录音机354

13.2.8画廊358

13.2.9搜索359

13.2.10时钟、计算器和日历360

13.3预置内容提供者361

13.3.1联系人信息提供者361

13.3.2媒体信息提供者362

13.3.3电话信息提供者363

13.3.4下载信息提供者363

13.4预置输入法364

13.5活动墙纸系统365

13.5.1活动墙纸选择器365

13.5.2几个具体的活动墙纸366

13.6实现框架功能的应用程序包366

13.6.1系统界面367

13.6.2设置信息提供者368

13.6.3几个主体为Service组件的应用程序包369

第14章Android系统定制371

14.1 Android系统定制概述371

14.2普通应用程序的定制371

14.2.1普通应用定制的方面371

14.2.2预置的应用程序的组件可见性372

14.2.3组件的intent-filter372

14.3桌面的定制373

14.3.1桌面程序的入口和功能374

14.3.2桌面程序细节375

14.3.3在桌面之前执行的程序378

14.4系统资源的定制378

14.4.1定义资源的概念和原则379

14.4.2一些配置的数值379

14.4.3可绘制内容的定制379

14.4.4样式和主题的定制380

14.4.5内部布局的定制382

14.5框架内部组件和界面的定制383

14.5.1内部组件383

14.5.2内部界面385

14.6状态栏界面的定制385

14.6.1状态栏界面的功能和布局385

14.6.2状态栏界面387

14.7锁屏界面的定制389

14.7.1锁屏界面的功能390

14.7.2锁屏界面391

14.8开机动画的定制393

第15章 系统级的调试和测试396

15.1调试396

15.1.1命令行调试工具396

15.1.2界面上的辅助工具402

15.2测试系统和工具403

15.2.1测试系统的结构404

15.2.2 Monkey404

15.2.3 MonkeyRunner406

15.3代码级别的测试409

15.3.1代码测试框架409

15.3.2代码测试方式411

15.4兼容性及兼容性测试414

15.4.1 Android兼容性414

15.4.2 CTS兼容性验证416

15.4.3 CTS的相关源代码和原理419

附录A Android版本演进和Android 4.x423

A.1 Android版本的演进423

A.2编译系统的更新423

A.3本地框架层的更新425

A.3.1 init.rc中的关键字425

A.3.2 surfaceflinger作为独立的守护进程425

A.3.3 netd守护进程426

A.4 Java框架的更新426

A.4.1 Java框架的API描述426

A.4.2 Java类库的升级427

A.4.3 Java服务包428

A.4.4工具428

A.5 GUI系统的更新429

A.5.1 GUI系统429

A.5.2 Skia引擎的改动430

A.5.3 OpenGL引擎的改动430

A.5.4窗口的变化430

A.6 Java应用程序层的更新432

A.6.1 SystemUI432

A.6.2桌面432

A.6.3普通应用程序433

A.7本地标准应用和NDK环境434