android系统原理与开发要点

㈠ android系统开发要用哪些知识

android 技术内幕系统卷
第1章 准备工作 /1 1.1 深入认识android /2 1.1.1 android的系统构架 /2 1.1.2 android的初始化流程 /5 1.1.3 各个层次之间的相互关系 /8 1.1.4 android系统开发（移植）和应用开发 /11 1.2 获取和编译android的源码 /13 1.2.1 环境配置 /13 1.2.2 获取android源码 /14 1.2.3 编译android的源码及其工具包 /16 1.2.4 运行android系统 /21 1.3 开发环境搭建 /23 1.3.1 应用开发环境搭建 /23 1.3.2 源码开发环境搭建 /26 1.4 android源码结构 /32 1.5 小结 /33 第2章 android的内核机制和结构剖析 /34 2.1 linux与android的关系 /35 .2.1.1 为什么会选择linux /35 2.1.2 android不是linux /35 2.2 android对linux内核的改动 /37 2.2.1 goldfish /37 2.2.2 yaffs2 /38 2.2.3 蓝牙 /39 2.2.4 调度器（scheler）/39 2.2.5 android新增的驱动 /40 2.2.6 电源管理 /41 2.2.7 杂项 /41 2.3 android对linux内核的增强 /42 2.3.1 alarm（硬件时钟）/43 2.3.2 ashmem（匿名内存共享）/46 2.3.3 low memory killer（低内存管理）/52 2.3.4 logger（日志设备）/56 2.3.5 android pmem /65 2.3.6 switch /79 2.3.7 timed gpio /88 2.3.8 android ram console /94 2.4 小结 /99 第3章 android的ipc机制--binder /100 3.1 binder概述 /101 3.1.1 为什么选择binder /101 3.1.2 初识binder /102 3.2 binder驱动的原理和实现 /102 3.2.1 binder驱动的原理 /102 3.2.2 binder驱动的实现 /103 3.3 binder的构架与实现 /132 3.3.1 binder的系统构架 /132 3.3.2 binder的机制和原理 /133 3.4 小结 /150 第4章 电源管理 /151 4.1 电源管理概述 /152 4.2 电源管理结构 /152 4.3 android的电源管理机制 /153 4.4 android电源管理机制的实现 /154 4.5 小结 /187 第5章 驱动的工作原理及实现机制 /188 5.1 显示驱动（framebuffer）/189 5.1.1 framebuffer的工作原理 /189 5.1.2 framebuffer的构架 /190 5.1.3 framebuffer驱动的实现机制 /190 5.2 视频驱动（v4l和v4l2）/201 5.2.1 v4l2介绍 /201 5.2.2 v4l2的原理和构架 /201 5.2.3 v4l2的实现 /202 5.3 音频驱动（oss和alsa）/208 5.3.1 oss与alsa介绍 /208 5.3.2 oss的构架与实现 /209 5.3.3 alsa的构架与实现 /213 5.4 mtd驱动 /214 5.4.1 mtd驱动的功能 /214 5.4.2 mtd驱动的构架 /215 5.4.3 mtd驱动的原理及实现 /215 5.5 event输入设备驱动 /223 5.5.1 input的系统构架 /223 5.5.2 event输入驱动的构架 /224 5.5.3 event输入驱动的原理 /224 5.5.4 event输入驱动的实现 /225 5.6 蓝牙驱动（bluetooth）/235 5.6.1 bluetooth驱动的构架 /235 5.6.2 bluez的原理及实现 /237 5.7 wlan驱动（wi-fi）/244 5.7.1 wlan构架 /244 5.7.2 wi-fi驱动的实现原理 /245 5.8 小结 /245 第6章 原生库的原理及实现 /246 6.1 系统c库（bionic libc）/247 6.1.1 bionic libc功能概述 /247 6.1.2 bionic libc实现原理 /248 6.2 功能库 /258 6.2.1 webkit构架与实现 /258 6.2.2 多媒体框架与实现 /275 6.2.3 android sqlite框架及原理 /285 6.3 扩展库 /289 6.3.1 skia底层库分析 /289 6.3.2 opengl底层库分析 /299 6.3.3 android-openssl实现及运用 /306 6.3.4 freetype及font engine manager /317 6.3.5 freetype结构体系和渲染流程 /317 6.4 原生服务 /328 6.4.1 audioflinger实现 /328 6.4.2 surfaceflinger实现 /341 6.5 小结 /353 第7章 硬件抽象层的原理与实现 /354 7.1 硬件抽象层的实现原理 /355 7.1.1 android hal构架 /355 7.1.2 android hal的实现 /357 7.2 android overlay构架与实现 /361 7.2.1 android overlay系统构架 /361 7.2.2 overlay hal框架与实现 /362 7.2.3 overlay与surfacefinger /369 7.3 android camera 构架与实现 /375 7.3.1 android camera系统构架 /375 7.3.2 camera hal框架与实现 /377 7.3.3 camera本地实现 /385 7.4 android audio hal实现 /394 7.4.1 audio hal框架 /395 7.4.2 android默认的audio hal实现 /398 7.4.3 mp功能的audio hal实现 /400 7.4.4 基于a2dp的蓝牙音频设备hal实现 /402 7.4.5 模拟器上的audio hal实现 /403 7.5 android ril实现 /404 7.5.1 android ril构架 /404 7.5.2 radiooptiongs实现 /407 7.5.3 libril库实现 /409 7.5.4 reference-ril库实现 /415 7.5.5 rild守护进程实现 /418 7.5.6 request流程分析 /423 7.5.7 response流程分析 /427 7.6 android sensor hal实现 /434 7.6.1 android sensor构建 /434 7.6.2 sensor hal接口 /435 7.6.3 sensor hal实现 /438 7.7 android wifi hal实现 /441 7.7.1 android wifi系统构架 /441 7.7.2 wpa_supplicant框架 /442 7.7.3 wifi hal实现 /444 7.8 android蓝牙本地实现 /447 7.8.1 android蓝牙构架 /447 7.8.2 bluez结构体系 /448 7.8.3 bluez适配层 /452 7.9 android 定位实现 /453 7.9.1 定位系统构架 /453 7.9.2 gps hal实现 /454 7.10 android power hal实现 /459 7.11 android vibrator hal实现 /461 7.12 小结 /462 第8章 dalvik虚拟机的构架、原理与实现 /463 8.1 dalvik虚拟机概述 /464 8.1.1 什么是dalvik虚拟机 /464 8.1.2 dalvik虚拟机的功能 /464 8.1.3 dalvik虚拟机与java虚拟机的区别 /465 8.2 dalvik构架与实现 /466 8.2.1 dalvik系统构架 /466 8.2.2 dx和dexmp工具 /468 8.2.3 .dex文件格式解析 /470 8.2.4 dalvik内部机制 /487 8.2.5 dalvik进程管理 /492 8.2.6 dalvik内存管理 /501 8.2.7 dalvik加载器 /509 8.2.8 dalvik解释器 /517 8.2.9 dalvik jit /519 8.3 jni的构架与实现 /523 8.3.1 jni构架 /523 8.3.2 jni实现 /524 8.4 小结 /526 第9章 android 核心库 /527 9.1 android核心库简介 /528 9.2 android系统api /529 9.2.1 android包 /529 9.2.2 android资源包 /529 9.2.3 apicheck机制 /529 9.3 小结 /532 后记 /533

㈡ Android系统原理及开发要点详解的前 言

Android 是Google历经数年和投资数亿美元开发出来的智能手机系统，Google也发起了围绕Android的组织——开放手机联盟，其英文全称为“Open Handset Alliance”。
随着各大移动终端生产商大力开发和生产基于Android的移动智能设备，Android迅速得到业界和社会的认可，并成为整个产业的热点，基于Android平台的各类人才逐渐成为各大企业竞相争夺的焦点。
Android系统是一个开放的系统，任何公司、个人开发者、爱好者都可以参与其中。对于技术工作者，Android不仅是一个智能手机的系统，也可以作为学习嵌入式Linux系统的较完整的软件平台。
Android是一个较新的系统和技术，因此介绍Android的资料和书籍还比较少，尤其简体中文的书籍，相对更少。本书《Android系统原理及开发要点详解》 是一本综合介绍Android系统的书，集合了Androidin社区多位专家作者的经验，精心编写而成。
Android 作为一个庞大的系统，包括了Linux操作系统、各种本地程序、虚拟机和运行环境、Java框架和Java应用程序多方面的内容。这对于初学者是一个非常大的挑战，因此对于学习、研究进而开发Android系统来说，掌握系统的脉络和使用恰当的学习方法是非常重要的，这也是本书的组织主旨。
本书特点
为了适应Android系统的情况，本书在内容的编排和组织上具有以下一些重要特点。
保持完整性和层次性
本书紧紧把握Android系统的4个层次，分章节介绍，并且有重点地介绍了Android整个系统的代码结构、编译系统、相关工具、各部分组织等全局性内容。这将让读者即使只花费较短的时间，也可以获得对Android系统大致的感性理解。
提供清晰的框架
Android是一个有数百兆大小的较大系统，各部分之间是有机联系的，这就要求Android的学习和开发者需要具有一些软件架构方面的知识。本书为Android整体和重点模块绘制了大量的框图，这样非常有利于帮助读者直观地理解系统。本书在讲述每一个部分时，均列出相关代码的路径，帮助读者对应着进行快速、高效地学习。
抓核心内容
Android系统已经发布了若干个版本：1.0、1.5（cupcake）、1.6（donut）和2.0（eclair），从开发的角度，各个版本在同时使用，这对于学习者是一个较大的挑战。因此本书作者通过把握Android演进中脉络，尽量总结出共性的内容展示给读者。在某些部分，在讲解代码的同时，突出概念性的内容。本书力求通过一本教材，给读者一个长期的、稳定的学习方法和思路。
开发细节
Android 包含众多的软件、程序和工具，涉及软件开发各个方面。在实际的开发过程中，很多内容并不需要开发者去改动。本书从工程的角度出发，偏重开发中常用的内容，对于开发中较少涉及的部分，仅做精炼的大致介绍。本书重点介绍显示机制、输入机制、音频/视频系统的移植层、多媒体系统的构建、电话系统的构建、连接系统的构建、传感器的移值、应用开发中最常涉及的部分，在每段讲解中，穿插了开发中可以使用的一些技巧。
本书内容
本书的各个章节及其组织方式如下所示。
第1章“Android系统概述”，概述Android系统方面的内容，包括智能手机平台的发展历程、Android系统的特点、Android的3种开发工作，以及Android的2种不同的开发方式。
第2章“Android系统开发综述”，介绍Android系统开发的综述性内容，包括工具使用、获得代码、编译系统、仿真器运行、SDK使用等。
第3章“Android的Linux内核与驱动程序”，介绍Android内核的特点、Android中使用的专用驱动程序、Android系统可能使用的标准设备驱动。
第4章“Android的底层库和程序”，介绍Android系统的基础程序，以本地程序为主。
第5章“Android的Java虚拟机和Java环境”，这是介于本地和Java层之间的相关内容，主要介绍Android的Java虚拟机Dalvik的基本概念、Android Java程序的环境、JNI的使用方法，以及Java框架的启动流程等。
第6章“Android的GUI系统”，包括Android GUI系统架构、底层的pixelflinger和libui库、Surface系统、Skia和2D图形系统、Android的OpenGL和3D图形系统等内容。
第7章“Android的Audio系统”，主要是音频的输入输出环节，音频系统从驱动程序、本地框架到Java框架都具有内容。
第8章“Android的Video输入输出系统”，介绍Android的Video输入输出系统，包括Overlay系统和Camera系统两个部分，前者只有本地的内容，后者各个层次均有内容。
第9章“Android的多媒体系统”，介绍Android的多媒体系统的核心部分，包括Android中多媒体系统的业务、结构、多媒体系统的核心框架、OpenCore系统结构和使用等内容。
第10章“Android的电话部分”，介绍Android系统在电话方面的功能，Android是智能手机系统，电话是其核心部分。
第11章“Android的连接部分”，主要包括WiFi、蓝牙及定位系统等，这些Android的连接部分也具有从驱动层到Java应用层的结构。
第12章“Android的传感器系统”，传感器系统涉及Android的各个层次，具有完整的结构，相比其他系统，传感器系统的各个层次都比较简单。
第6～12章分模块介绍Android的几个核心系统，主要是本地框架和Java框架方面的内容，兼顾应用程序和驱动层，这是本书的重点。
第13章“Android应用程序概述及框架”，介绍Android应用程序层的基本概念和应用程序框架，这部分内容是Android自下而上的第4个层次，可以基于源代码或者SDK开发，它们之间的差别非常小。
第14章“Android应用程序的主要方面”，介绍Android应用程序层开发的各个方面，基本上是横向内容，包括应用程序的基本控制、各种UI元素的使用、图形API使用3个方面的内容。
第15章“Android应用程序的设计思想”，本章的内容是基于通用的应用程序和GUI程序的通用设计思想，结合Android系统自身的特点，提出一些值得注意的问题和设计方法。
本书读者
本书适应广大的读者群，力求在Android的系统移植、应用程序开发、系统框架改进方面给读者全面的支持。不同的读者在学习本书时，应该使用不同的方法。
Android初级开发者：在本书指引下阅读代码，搭建系统开发环境，对于Android应用程序的开发者，重点关注后3章的内容。
Android中、高级开发者：通过本书的引导，学习系统架构，关注开发要点，并尽量使用手机系统的通用设计思想、软件工程思想、系统工程思想来指导Android系统学习。
嵌入式Linux系统学习者：将Android作为一个集Linux核心和应用层程序于一体的系统进行学习，并可以利用Android的仿真环境运行和调试程序。
读者在学习本书的过程中，应尽量对照本书的框图和手头的Android源代码，这样可以达到事半功倍的效果。本书在重点代码中加上大量的注释，帮助读者阅读，对于非重点的代码，不占用本书的篇幅，读者可以参考开放的源代码。可以采用顺序读和重点读相结合的方式学习本书，顺序读关注系统框架，重点读关注开发要点。
本书作者
本书在编写过程中提炼和综合Android早期开发者的经验、中国大陆Androidin社区的开发成果，以及各位专家的经验和技术，这是本书出版的知识源泉。本书主要由Androidin社区的两名核心技术专家韩超和梁泉领衔规划和编着，韩超统稿。总部设在南加州、专注于Android平台并提供其移动应用开发及解决方案的迈奔无线（mAPPn Inc.）也投入技术和人力参与了本书的工作。
参与本书编写的还有于仕林、张宇、张超等人，赵家维、黄亮、沈桢、徐威特、杨钰等参与了审校工作。
由于时间仓促，可能依然存在一些错误和问题，请读者见谅，欢迎读者讨论和指点。