深入理解Android内核设计思想——读书笔记

前言
这本书用我之前一个同事的话说就是无用之用，其实我也不知道有什么用，但是他能潜移默化的影响你，就比如说他曾经看过一本教你如何用灯泡制作一个内存体系的书，嗯……反正我觉得工作中不会怎么用到，但是他还是觉得那是一本无用之用的书，我没读过什么书，明白的道理也少，但是从一个粗人的角度来讲，他的职位和薪资都远超我一万个十字路口，所以听他的应该不会有太大坏处。

Android系统

巴拉巴拉一大堆，但全是在linux下做的命令行操作，这里只记录我觉得比较有用的地方。

Android的分层

早期的Android框架分为四层，然后因为版权原因，变成了五层，即：

Application
应用程序层，开发Android应用接触最多的一层了。

Application Framworck
就是用Java将C库封装了一下，提供一些接口供上层使用。

Library and Runtime
系统运行库，也有人叫“C库层”因为里面的东西都是C/C++写的，这里的重点在于，了解系统是如何与之构建关系并且稳定运行的。

Hardware Abstraction Layer
这一层跟我们应该没什么太大关系了，一方面是为了进一步降低系统层和硬件层的耦合度，更重要的是因为一些协议相关的原因。

Linux Kernel
内核层，这一层的源码不包含在Android工程中，可以单独下载，有了这样一层，在硬件适配上就方便多了

什么是基于OS的系统？

OS（Ecosystem）本是生态学中的一个概念，它体现了一定时间和空间内能量的可循环平衡流动。看完这句话心中一万只草泥马跑过……
然后根据他举出的例子来理解是，OS是生态学中用来描述类似生物链的某种名词，然后OS的系统呢，就是他的市场机制就像生物链一样，理想中的状态就像鱼池边种树，果子喂鱼，鱼便便滋润树这样的双赢模式。

Android系统映像

通过一些列的编译，Android系统就可以通过烧录写到硬件中了，书中总共列出了几个文件的介绍，看明白的只有一下几种……

ramdisk.img
存放的是root目录，在Android启动过程中发挥重要的作用。

userdata
各程序的数据存储，被挂载到 /data 目录下

recover
设备进入“恢复模式”所需要的硬件包，是音量键+开机键一起按吧，没记错吧……没怎么刷过机。

system.img
这个文件就比较亲民了，他是Android系统的运行包，被挂载到……如果理解的没有偏差的话，就是通常我们的 文件管理—>system文件夹了

Android系统反编译

嗯……这本书是在2014年出版的，算是比较老了，所以反编译这一节只当做了解Android系统
Android反编译按照目标来分的话分为：
1. APK反编译
2. Android系统包反编译
但是不论哪种方式，大致步骤都为：

目标 可执行文件 jar文件 阅读代码 APK dex.odex jar gui-gdi.TextEditor system dex.odex gui-gdi.TextEditor

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操作系统基础

起初我觉得这并没有什么卵用，但了解更多总没有坏处。比如另外一本Android书籍上同样针对Android系统讲解了IPC，而这本书会一步一步的告诉你，它从哪来，到哪去。
了解发动机工作原理的驾驶员，一定能在驾驶过程中受益匪浅

计算机体系结构

冯·诺依曼结构
他的观点就是采用二进制，具有存储和控制能力。其结构包含了运算器，控制器，输入输出等元素。

哈弗结构
总而言之就是在冯·诺依曼结构上进行了优化(我是这么认为的)

这两种结构所包含的元素是相同的。

什么是操作系统

罗列了一大堆，但比较重要的我感觉就是两点。
一、面向上层
二、面向下层
是不是感觉闻到什么气味了？但这不是屁话。因为这两点就可以概括操作系统的职责，让用户更方便的使用CPU、内存、Flash、各种I/O设备等。
操作系统是负责管理系统硬件，并为上层提供稳定编程接口和人机交互界面的软件集合

进程间通信的经典实现

操作系统中的的各个进程通常运行在独立的内存空间中，并有严格的机制来防止进程间的非法访问，而并不代表不能通信，进程间的通信是操作系统中的一个重要概念，比如我们经常在两个毫不相干的程序之间使用复制粘贴。

广义的讲，进程间通信（Inter……巴拉巴拉，简称IPC）是指运行在不同进程（无论是否在同一台设备上）中的若该线程间的数据交换，

从上的定义可以看出，除了在同一设备，还能垮设备~（RPC机制）屌到屙血尿浓啊……

通信方式
- 共享内存
这是一中非常常用的通信机制，书中介绍了他的具体步骤：
1. 申请一块内存空间，生成的内存区域将与一个特定的Key进行绑定。
2. 映射内存共享区，将共享区映射到A线程中。
3. 访问内存共享区，A线程创建了共享区，那么就到B线程去拿了，怎么拿咧？就用地步生成的Key去拿
4. 进程间通信，好了，到这里两个线程都持有了这块共享内存，就可以进行数据交换了，但是这本身是没有同步机制的，需要自己去协商。
5. 撤销内存映射区，两个线程哔哩哔哩完了之后，要撤销之前的映射操作。（不太理解）
6. 删除内存共享区，用完这块内存之后要释放，这个合情合理，没毛病~

• 管道（Pipe）
  这个我就用我的理解来记录吧，这种方式使用与windows系统。工作流程就像他的名字一样，管道，而且是单向管道，这就意味着两个线程之间需要建立两个单向的管道，一根管道的两端分别为读和写，这像什么？I/O流？这里要说的是，管道有容量限制，当pipe满了的时候读或者写操作则会阻塞，管道的容量为65536。而且这个管道好像只能是父子线程间的通信，如果是两个毫无关系的线程，那就要用到Named Pipe了,同学，给你种子，不，链接，自行解决吧……
• Unix Domain Socked（UDS）
  这个就屌了，因为里面提到了，Android中使用最多的一中IPC机制就是Binder其次就是UDS，在2.2版本以前，Android将Binder作为这个GUI架构中的进程间通信基础，而后来弃之使用了UDS，可见他的威武程度。
  他的通信流程如下：
  
  1. 服务端监听IPC请求
  2. 客户端发起IPC申请
  3. 双方成功建立IIPC连接
  4. 客户端向服务器端送数据，证明IPC通信是有效的
     这里了解个大概，作者说后面详细讲，不讲撕书……
• RPC
  

同步机制的经典实现

支持线程间的通信，和多线程共享一块内存，同步的问题自然而然就出现了，闲言碎语不要讲，罗列出几种同步机制。

• 信号量
  如图所示，这里的S代表信号，PV原语的浅在理解就是，进入共享区执行P操作，离开共享区执行V操作。
  P操作：
  S自减1，如果仍然<=0就直接进入，否则等待别人释放资源
  V操作：
  S自增1，如果S>0，说明后面没有排队的线程，就直接返回就行了，否则需要唤醒后面等待的线程。
  
  他的优点就在于只需要几个简单的元素，就能解决同步的问题。
  在开发的时候经常遇到一些类似的操作，这里是不是可以借鉴PV机制？

• 未完待续。。。。