《android教程底层》PPT课件

1、Android开发杂谈开发杂谈广州网易，闻波wenbob1整理ppta.了解系统了解系统了解程序了解程序优化与混淆优化与混淆Hacking内容提要内容提要2整理ppt了解系统了解系统a.系统组成与特点系统组成与特点系统启动过程系统启动过程3整理ppt典型的手机硬件方案典型的手机硬件方案4整理pptAndroid的体系结构的体系结构5整理ppt五层体系结构解读五层体系结构解读a.ApplicationAndroid内置程序：内置程序：Home、Contracts、PhoneGoogle闭源程序：闭源程序：GoogleClientVendor程序：程序：HTCDream，OMSFrameworkAndroidCoreCode（java）VendorextensionsNativelibraries功能函数库：功能函数库：C/C+库、音视频、库、音视频、SQLite、OpenGL/ES、Webkit、FreeType、SSLAndroidJNIAndroidDalvikVMUserspacedriversLinuxKernel精简版的精简版的IPC补丁：补丁：Binder更积极的电源管理：没

2、有人宣布要用的部件，就关掉更积极的电源管理：没有人宣布要用的部件，就关掉6整理ppt函数调用关系函数调用关系7整理pptAndroid的重要特色的重要特色a.HAL许多驱动程序以用户态的方式运行，依赖内核的许多驱动程序以用户态的方式运行，依赖内核的HAL机制。机制。CameraService、SurfaceFlinger、AudioFlinger等都位于用户态。等都位于用户态。Bionic精简版的精简版的C/C+运行库，类似于嵌入式系统中常用的运行库，类似于嵌入式系统中常用的uCLib。被重复发明的轮子。为什么不用被重复发明的轮子。为什么不用uCLib？商业用途的版权考虑，不想？商业用途的版权考虑，不想被被LGPL限制。限制。SurfaceFlinger表面渲染，目前是比较低效的表面渲染，目前是比较低效的C代码实现，有待芯片厂商来改善。代码实现，有待芯片厂商来改善。8整理pptAndroid的重要特色的重要特色a.BrowserWebkit移植版，并不是移植版，并不是Chrome，无，无Plugins接口接口内置内置Googlegears（无源代码（无源代码)2.x提供了更多的提供了更

3、多的HTML5特性，如本地存储等特性，如本地存储等不支持文件上传不支持文件上传inputtype=file.DalvikVM为什么又发明了轮子为什么又发明了轮子：绕开绕开SUN公司的授权的商业考虑公司的授权的商业考虑轻量级，轻量级，500KB大小，适合移动设备的虚拟机大小，适合移动设备的虚拟机使用使用fork方式执行应用程序方式执行应用程序(所谓所谓Zygote)，启动速度更快，启动速度更快9整理ppt了解系统了解系统a.系统组成与特点系统组成与特点系统启动过程系统启动过程10整理ppt系统引导过程系统引导过程InitialProgramLoaderSecondProgramLoaderLinuxkernelinit相关的分区镜像文件相关的分区镜像文件a.hboot.imgSPLb.radio.img射频通讯相关的程序(GSM、CDMA)c.boot.imgLinuxkerneld.system.imgFramework,系统程序，运行库e.recovery.img用于恢复/升级系统f.userdata.img用户数据及程序安装的目录g.cache.img.硬件初始化，类似硬件初始化，

4、类似BIOS系统引导程序，类似系统引导程序，类似Grub操作系统内核操作系统内核第一个进程，脚本第一个进程，脚本init.conf11整理pptLinux内核启动过程内核启动过程内核文件为内核文件为boot.img，是，是gzip压缩包，分为两部分：压缩包，分为两部分：ramdisk.img+system.img启动过程和普通桌面启动过程和普通桌面Linux类似：类似：首先只读加载首先只读加载ramdisk.img。ramdisk中包括中包括init程序以程序以及配置文件及配置文件/etc/init.rc。加载后执行。加载后执行init程序。程序。init进程负责解析进程负责解析init.rc，完成整个操作系统的启动。，完成整个操作系统的启动。init在处理过程中加载驱动，建立目录树和设备节点，在处理过程中加载驱动，建立目录树和设备节点，$lsmodsec47600-Live0 xbf01b000modem_pm_driver27682-Live0 xbf018000netmux_linkdriver103760permanent,Live0 xbf013000netmux560881

5、9netmux_linkdriver,Live0 xbf000000加载加载system分区，装载初始系统文件。分区，装载初始系统文件。然后加载然后加载userdata分区，装载初始用户数据。分区，装载初始用户数据。最后启动各种系统服务最后启动各种系统服务12整理ppt1号进程号进程init的处理过程的处理过程:daemons假定共假定共64MB内存，此时剩余内存，此时剩余40MB13整理ppt1号进程号进程init的处理过程的处理过程:services14整理ppt1号进程号进程init的处理过程的处理过程:services15整理ppt1号进程号进程init的处理过程的处理过程:注册服务注册服务剩余系统内存：剩余系统内存：20MB16整理ppt启动后启动后创建的进程创建的进程:root用户用户kthreadd,ksoftirqd,events,khelper,suspend,kblockd,cqueue,kseriod,aio,rpciod,/基础服务基础服务mtdblockd,pdflush,kswapd,mountd,kmmcd,mmcqd,/磁盘与文件系统需要磁盘与文件系统需

6、要debuggerd,adbd,/调试与调试与usb辅助功能辅助功能installd,/软件安装服务软件安装服务qemud,/有这个，那么本手机必定虚拟的有这个，那么本手机必定虚拟的反破解反破解程序应该检测程序应该检测zygote/受精卵受精卵17整理ppt启动后启动后创建的进程创建的进程radiorild手机模块的后台服务手机模块的后台服务com.android.phone手机功能的手机功能的java层包装层包装bluetoothdbus-daemon可怜的可怜的dbus只用来做蓝牙消息传递只用来做蓝牙消息传递mediamediaserver多媒体服务多媒体服务systemservicemanager,/服务管理器服务管理器system_server,/各种系统功能的总服务程序（相当于各种系统功能的总服务程序（相当于MS-DOS的的INT21H，2FH）com.android.settings,/系统设置菜单系统设置菜单app_xxxandroid.process.acore,com.google.process.gapps,com.android.mms,com.android.a

7、larmclock,android.process.media18整理ppt1号进程号进程init的处理过程：的处理过程：GUIa.假设一个极端的硬件环境：a.中低端手机CPU：250-500MHzb.L1缓存：16-32K（无L2）c.总线：100MHzb.此时，系统里至少有40个必备的进程在运行c.应用程序可用内存：20MBd.Home现在还没启动19整理ppt了解程序了解程序虚拟机运行机制虚拟机运行机制GUI机制机制进程与线程进程与线程20整理ppt虚拟机的虚拟机的C/S创建机制创建机制字节码程序都是用字节码程序都是用app_process运行的。运行的。app_process负责也设负责也设置用户和组、内存、检查置用户和组、内存、检查JNI函数、检查字节码、初始化虚拟机等函数、检查字节码、初始化虚拟机等等脏活累活。等脏活累活。classAppRuntime:/frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cppclassAndroidRuntime:/frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cppin

8、it创建的创建的app_process进程被称为进程被称为zygote(受精卵受精卵)。运行后。运行后创建创建socket：/dev/socket/zygote，侦听和处理运行字节码，侦听和处理运行字节码程序的请求程序的请求init.rcline243:servicezygote/system/bin/app_process-Xzygote/system/bin-zygote-start-system-serversocketzygotestream666onrestartwrite/sys/android_power/request_statewakeonrestartwrite/sys/power/stateoninit设置了参数设置了参数“-zygote”，进入服务模式。具体实现在，进入服务模式。具体实现在Java类：类：com.android.internal.os.ZygoteInit21整理pptZygote服务器服务器zygote在完成了虚拟机的初始化后，启动在完成了虚拟机的初始化后，启动UNIXdomainsocket服务，服务，循环接受命令，提供创建虚拟机的服务。循环

9、接受命令，提供创建虚拟机的服务。voidrun()throwsZygoteInit.MethodAndArgsCallerintloopCount=ZygoteInit.GC_LOOP_COUNT;while(true)if(loopCount=0)ZygoteInit.gc();loopCount=ZygoteInit.GC_LOOP_COUNT;elseloopCount-;if(runOnce()break;之后，当需要运行之后，当需要运行manifest文件中的文件中的,和和中的类时，就中的类时，就会会通过通过socket向向zygote发送启动命令。发送启动命令。进程的执行主要有两种情况：进程的执行主要有两种情况：a.receiver收到特定的响应动作后，自动运行收到特定的响应动作后，自动运行(例如开机自动运行的例如开机自动运行的android.intent.action.BOOT_COMPLETED动作动作)手动运行手动运行(实质是被其他程序通过实质是被其他程序通过StartActivity等函数启动的等函数启动的)22整理pptJava程序的进程创建与执行程序的进程创建与

10、执行进程的创建是通过向进程的创建是通过向Zygote服务器提交请求来实现的。服务器提交请求来实现的。frameworks/base/core/java/android/os/Process.java542:pid=zygoteSendArgsAndGetPid(argsForZygote);zygote收到命令后，在收到命令后，在runOnce()函数中函数中fork一个子进程：一个子进程：(ZygoteConnection.java212)pid=Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.uid,parsedArgs.gid,parsedArgs.gids,parsedArgs.debugFlags,rlimits);和和JVM相似，相似，Dalvik虚拟机也把传入类的虚拟机也把传入类的main方法作为入口。方法作为入口。函数函数RuntimeInit.zygoteInit()的最后，调用了的最后，调用了invokeStaticMain(startClass,startArgs)，把传入的命令行参数作为类名加载，执行其，把传入的命令行参数作为类名加载，执

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