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前言2

第一篇Android的前世今生——Android概述篇2

第1章Android的前世今生2

1.1 Android的起源2

1.2开放手机联盟2

1.3开源与相关协议3

1.4系统的升级与发展3

第2章Android体系结构4

2.1四层空间基本结构4

2.1.1 Android系统底层开发6

2.1.2应用程序开发7

2.2 Android代码目录结构7

2.3 Android开发环境搭建8

第二篇 勿于浮砂筑高台——Linux驱动基础篇14

第3章Linux内核综述14

3.1 OS基本概念14

3.1.1多用户系统15

3.1.2用户和组15

3.1.3进程16

3.1.4 Linux单核架构16

3.2 Linux内核综述18

3.2.1进程/内核模型综述18

3.2.2内存管理综述26

3.2.3文件系统综述29

3.2.4设备驱动简述34

第4章Linux内核编程与内核模块35

4.1 Linux内核源代码目录结构35

4.2 Linux内核的编译与启动36

4.3 Linux内核的C编程37

4.4 Linux内核模块基础与骨架43

4.5 Linux模块的加载与卸载46

4.6 Linux模块的参数与导出符号46

4.7 Linux模块的使用计数48

第5章Linux文件系统50

5.1 Linux文件系统概述50

5.1.1 Linux文件系统的目录结构50

5.1.2设备驱动与Linux文件系统的关联51

5.2 Linux设备文件系统55

5.2.1 devfs设备文件系统55

5.2.2 udev设备文件系统56

5.2.3 sysfs文件系统与Linux设备57

5.2.4 udev的组成67

5.2.5 udev规则文件68

第6章Linux字符设备驱动70

6.1 Linux字符设备驱动结构70

6.1.1 cdev结构体70

6.1.2分配和释放设备号71

6.1.3 file＿operations结构体72

6.1.4 Linux字符设备驱动的组成74

6.2一个字符设备驱动例子——virtualchar77

6.2.1头文件、宏及设备结构体77

6.2.2加载与卸载设备驱动78

6.2.3驱动函数实现79

6.2.4驱动设备私有数据83

6.3对virtualchar设备的访问90

第7章Linux设备驱动中的内存与I/O访问92

7.1 CPU与内存和I/O之间的故事92

7.1.1内存空间与I/O空间92

7.1.2内存管理单元MMU93

7.2 Linux内存管理97

7.3 Linux内存访问99

7.4 LinuxI/O访问102

7.4.1访问I/O102

7.4.2申请与释放I/O资源105

7.4.3 I/O访问流程107

7.4.4设备地址与用户空间的映射107

7.5 DMA114

7.5.1 DMA与Cache的一致性114

7.5.2 Linux下的DMA编程114

第8章Linux设备驱动中的中断125

8.1 Linux中断及中断处理架构125

8.2 Linux中断编程126

8.2.1申请和释放中断126

8.2.2使能与屏蔽中断127

8.2.3底半部机制127

8.2.4中断共享130

8.3 Linux定时器132

8.4 Linux延时处理134

8.4.1短延时135

8.4.2长延时135

8.4.3睡眠延时136

第9章Linux设备驱动中的并发138

9.1 Linux中的并发与竞争138

9.2 Linux中常用的同步访问技术139

9.2.1中断屏蔽139

9.2.2原子操作140

9.2.3自旋锁142

9.2.4信号量147

9.2.5互斥灯152

9.3增加并发控制的virtualchar驱动153

第10章Linux设备的阻塞式与非阻塞式访问157

10.1阻塞式与非阻塞式访问157

10.1.1等待队列158

10.1.2支持阻塞操作的virtualfifo设备驱动162

10.2 Linux的轮询访问167

10.2.1应用程序中的轮询编程167

10.2.2设备驱动中的轮询编程168

10.2.3支持轮询操作的virtualfifo驱动169

第11章Linux设备驱动中的异步访问171

11.1 Linux 2.6中的异步访问171

11.1.1异步访问概念与GNU C库函数171

11.1.2使用信号作为异步访问的通知175

11.1.3使用回调函数作为异步访问的通知177

11.1.4异步访问与设备驱动178

11.2异步Fifo驱动例子180

11.2.1在virtualfifo驱动中增加异步通知180

11.2.2在用户空间验证virtualfifo的异步通知182

第12章Linux块设备驱动184

12.1块设备的I/O操作特点184

12.2 Linux块设备驱动结构184

12.2.1 block_device_operations结构体184

12.2.2 gendisk结构体186

12.2.3 request与bio结构体188

12.2.4块设备驱动注册与注销197

12.3 Linux块设备驱动的模块加载与卸载198

12.4块设备的打开/释放IOCTL200

第13章Linux网络设备驱动202

13.1 Linux网络设备驱动体系结构202

13.2 Linux网络设备驱动结构203

13.3 Linux网络设备驱动I/O实现204

13.3.1网络设备初始化204

13.3.2网络数据包的收发205

第三篇 实践出真知——Android驱动实践篇208

第14章Android HAL层的设计208

14.1 Android HAL概述208

14.2为Android开发虚拟驱动virtualio209

14.3 Android集成C程序访问virtualio220

14.4 Android通过HAL访问virtualio222

14.4.1 virtualio HAL模块实现222

14.4.2实现访问virtualio HAL模块JN226

14.4.3在Framework层增加virtualio服务229

第15章Framebuffer子系统231

15.1 Linux Framebuffer一般子系统231

15.1.1 Framebuffer数据结构231

15.1.2 Framebuffer驱动237

15.2 Android Framebuffer子系统实践238

15.2.1硬件基础238

15.2.2 CPU侧显示驱动模块240

15.2.3 LCM驱动模块242

15.3 Android系统对Framebuffer的使用247

第16章Input子系统249

16.1 Linux Input一般子系统249

16.1.1 Input数据结构250

16.1.2 Input内核模块252

16.2 Android Input子系统实践257

16.2.1硬件基础258

16.2.2 Input驱动模块258

16.3 Android系统对Input的使用263

第17章V4L2子系统266

17.1 Linux V4L2一般子系统266

17.1.1 V4L2数据结构266

17.1.2 V4L2接口268

17.1.3 V4L2虚拟驱动vivi273

17.2 Android V4L2实践279

17.2.1硬件基础280

17.2.2 CPU侧CCIC驱动模块281

17.2.3 OV5642模组驱动模块283

17.3 Android系统对V4L2的使用286

第18章Binder IPC通信子系统288

18.1 Binder驱动概述288

18.2 Binder通信模型288

18.3 Binder驱动291

18.3.1 Binder相关的结构体292

18.3.2 Android Binder子系统的架构设计292

18.4 Binder的工作流程293

第19章USB子系统295

19.1 USB协议基础知识295

19.1.1 USB物理连接295

19.1.2 USB通信协议297

19.2 USB子系统底层299

19.2.1 USB Core299

19.2.2 Linux USB gadget三层架构303

19.3 Android USB子系统实践305

19.3.1 Android IPC通信补充305

19.3.2 Android USB Mass Storage流程分析309

第20章Bootloader引导子系统312

20.1 Bootloader流程分析312

20.1.1 Bootloader概述312

20.1.2 U-Boot启动流程分析314

20.2 Bootloader修改指南317

20.2.1开机第一帧图的修改317

20.2.2开机模式的定制318

参考文献321