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### 内容简介
本书是经典畅销书“深入理解Android”系列的新作,由资深Android系统专家邓凡平先生撰写。从通信专业知识和Android系统代码实现的角度,对Netd、Wi-Fi、NFC和GPS等模块的代码进行深入的剖析,旨在深刻揭示其实现原理和工作流程。其中涉及大量通信相关的专业知识,因此特意邀请全志和高通等著名芯片公司的资深专家担任技术审校。本书从实际应用的需求出发,适合所有Android系统工程师、Android应用开发工程师和BSP开发工程师阅读。
全书共9章。第1章介绍本书的内容组成、工具使用以及参考源码的下载方法。第2章介绍Netd及相关的背景知识。第3~5章介绍Wi-Fi基础知识,重点分析了wpa_supplicant的实现,以及Android平台中特有的Wi-Fi服务模块WifiService。第6~7章讲解了Wi-Fi联盟推出的两项重要技术Wi-Fi Simple Configuration和Wi-Fi P2P,以及它们在Android平台中的代码实现。第8章详细介绍了NFC基础知识,以及NFC在Android平台中的代码实现。第9章讲解了GPS原理及Android平台中的位置管理服务架构。
### 本书主要内容及特色
本书所讲解的Wi-Fi、NFC以及GPS模块的背后都涉及非常多的专业知识,例如与Wi-Fi相关的802.11协议、Wi-Fi Alliance(Wi-Fi联盟)定义的Wi-Fi Simple Configuration和Wi-Fi P2P协议、NFC Forum定义的一整套与NFC相关的协议、与GPS相关的卫星导航原理、AGPS和OMA-SUPL协议等。显然,如果不了解这些专业知识,就不可能真正掌握它们在Android平台中的代码实现。
考虑到这些专业知识的重要性,本书在讲解Android平台中Wi-Fi、NFC和GPS模块的实现之前,先重点介绍与代码相关的专业知识。当然,这些专业知识内容如此丰富,在一本书中无法全部涵盖。为了方便读者进一步深入学习,本书每章的最后都会列举笔者在撰写各章时所阅读的参考资料。
本书是笔者“深入理解Android”系列的第三本书,也是该系列专题卷的第二本书[①]。本书将关注Android平台中非常重要并且专业背景知识很浓厚的Wi-Fi、NFC和GPS等模块。相比笔者早前所撰写的卷I、卷II,本书和它们的区别在于:
卷I和卷II的内容几乎没有涉及到什么专业知识。读者只要认真研读代码,提高代码阅读能力之后就可以轻松掌握它们。
而本书所讲解的Wi-Fi、NFC以及GPS模块的背后都有着非常多的专业知识,例如与Wi-Fi相关的802.11协议、Wi-Fi Alliance定义的Wi-Fi Simple Configuration和Wi-Fi P2P协议、NFC Forum定义的一整套与NFC相关的协议、与GPS相关的卫星导航原理、AGPS和OMA-SUPL协议等等等等。显然,如果不了解这些专业知识,读者将不可能真正掌握它们在Android平台中的代码实现。
考虑到这些专业知识的重要性,本书在讲解Android平台中Wi-Fi、NFC和GPS模块的实现之前,都将先行重点介绍与代码相关的专业知识。当然,这些专业知识内容如此丰富,笔者在一本书中无法全部涵盖它们。为了方便读者进一步深入学习,本书每章的最后都会列举出笔者在撰写它们时所阅读的参考文献。
以下是本书的内容概述。
※ 第1章介绍本书的内容组成、使用的工具以及参考源码的下载方法。
※ 第2章介绍Netd以及相关的背景知识。
※ 第3章介绍Wi-Fi基础知识。Wi-Fi是本章的重点,而且也是当下最热门的技术。
※ 第4章介绍wpa_supplicant,它是Wi-Fi领域中最核心的软件实现。
※ 第5章介绍WifiService,它是Android平台中特有的Wi-Fi服务模块。
※ 第6章和第7章介绍Wi-Fi Alliance推出的两项重要技术——Wi-Fi Simple Configuration和Wi-Fi P2P,以及它们在Android平台中的代码实现。
※ 第8章介绍NFC背景知识以及NFC在Android平台中的代码实现。NFC也是历史比较悠久的技术,希望它能随着Android的普及而走向大众。
※ 第9章介绍GPS原理及Android平台中的位置管理服务架构。
附录为笔者和审稿专家之一的吴劲良先生关于本书定位、学习方法等方面的讨论。相信这些讨论内容能引起读者的共鸣。
本书通过理论和代码相结合的方式进行讲解,旨在引领读者一步步了解Wi-Fi、NFC和GPS模块的工作原理。总之,笔者希望读者在阅读完本书后能有以下收获。
※ 初步掌握Wi-Fi、NFC和GPS的专业知识。
※ 根据其实现代码,进一步加深对这些专业知识的理解。
**读者对象**
适合阅读本书的读者包括:
※ Android系统开发工程师
系统开发工程师常常需要深入理解系统的运转过程,而本书所涉及的内容正是他们在工作和学习中最想了解的。对具体模块感兴趣的读者也可单刀直入,阅读相关章节。
※ Wi-Fi、NFC或GPS的BSP开发工程师
BSP开发工程师更需要对Android平台中这些模块的工作原理及背景知识有深入的理解。虽然本书没有介绍这些模块在Linux Kernel层的实现,但了解它们在用户空间的工作流程也将极大帮助BSP开发工程师拓展自己的知识面。
※ 对Wi-Fi、NFC和GPS感兴趣的在校高年级本科生、研究生和其他读者
在掌握理论的基础上,如何在实际代码中来实现或使用它们也许是众多学子最想知道的。希望这本理论与代码实现深度结合的书籍会助您一臂之力。
**如何阅读本书**
本书是一本专业知识和代码实现相结合的书籍,所以读者在阅读时应注意以下事项。
※ 首先阅读专业知识。如果对这些内容比较了解,可以直接跳转到代码实现。
※ 然后是Android平台中相关模块的代码实现。这些代码实现往往基于一定的专业知识,所以在阅读代码时务必和前述的专业知识相结合。
※ 每章最后都列出了笔者在撰写各章时所参考的资料。资料较多,读者可根据这些内容开展进一步的研究工作。
每章开头都把本章涉及的源码路径全部列出,而在具体分析源码时,只列出该源码的文件名及所分析的函数或相关数据结构名。例如:
[-->AndroidRuntime.cpp::函数或数据结构名]
* * * * *
// 源码分析和一些注释
* * * * *
最后,本书在描述类之间的关系及函数调用流程上,使用了UML的静态类图及序列图。UML是一个强大的工具,但它的建模规范过于烦琐,为更简单清晰地描述事情的本质,本书并未完全遵循UML的建模规范。如图1所示,外部类内部的方框用于表示内部类。另外,“外部类A.内部类B”也用于表示内部类。接口和普通类用同一种框图表示。
![](https://s3.cn-north-1.amazonaws.com.cn/sitbweb-cn/content/B00BTCM8SA/resources/904055929)
:-: 图1类图
图2所示为本书描述数据结构及成员时使用的UML图例。
![数据结构图](https://box.kancloud.cn/94c9ac7cb6655f0a0c76c2a625a54096_860x230.png =860x230)
>[info] **特别注意** 本书所使用的UML图都比较简单,读者不必花费大量时间专门学习UML。另外,出于方便考虑,本书所绘制的UML图没有严格遵守UML规范,这一点敬请读者谅解。
- 前言
- 第1章 准备工作
- 1.1 Android系统架构
- 1.2 工具使用
- 1.2.1 Source Insight的使用
- 1.2.2 Eclipse的使用
- 1.2.3 BusyBox的使用
- 1.3 本书资源下载说明
- 第2章 深入理解Netd
- 2.1 概述
- 2.2 Netd工作流程
- 2.2.1 main函数分析
- 2.2.2 NetlinkManager分析
- 2.2.3 CommandListener分析
- 2.2.4 DnsProxyListener分析
- 2.2.5 MDnsSdListener分析
- 2.3 CommandListener中的命令
- 2.3.1 iptables、tc和ip命令
- 2.3.2 CommandListener构造函数和测试工具ndc
- 2.3.3 InterfaceCmd命令
- 2.3.4 IpFwd和FirewallCmd命令
- 2.3.5 ListTtysCmd和PppdCmd命令
- 2.3.6 BandwidthControlCmd和IdletimerControlCmd命令
- 2.3.7 NatCmd命令
- 2.3.8 TetherCmd和SoftapCmd命令
- 2.3.9 ResolverCmd命令
- 2.4 NetworkManagementService介绍
- 2.4.1 create函数详解
- 2.4.2 systemReady函数详解
- 2.5 本章总结和参考资料说明
- 2.5.1 本章总结
- 2.5.2 参考资料说明
- 第3章 Wi-Fi基础知识
- 3.1 概述
- 3.2 无线电频谱和802.11协议的发展历程
- 3.2.1 无线电频谱知识
- 3.2.2 IEEE 802.11发展历程
- 3.3 802.11无线网络技术
- 3.3.1 OSI基本参考模型及相关基本概念
- 3.3.2 802.11知识点导读
- 3.3.3 802.11组件
- 3.3.4 802.11 Service介绍
- 3.3.5 802.11 MAC服务和帧
- 3.3.6 802.11 MAC管理实体
- 3.3.7 无线网络安全技术知识点
- 3.4 Linux Wi-Fi编程API介绍
- 3.4.1 Linux Wireless Extensions介绍
- 3.4.2 nl80211介绍
- 3.5 本章总结和参考资料说明
- 3.5.1 本章总结
- 3.5.2 参考资料说明
- 第4章 深入理解wpa_supplicant
- 4.1 概述
- 4.2 初识wpa_supplicant
- 4.2.1 wpa_supplicant架构
- 4.2.2 wpa_supplicant编译配置
- 4.2.3 wpa_supplicant命令和控制API
- 4.2.4 git的使用
- 4.3 wpa_supplicant初始化流程
- 4.3.1 main函数分析
- 4.3.2 wpa_supplicant_init函数分析
- 4.3.3 wpa_supplicant_add_iface函数分析
- 4.3.4 wpa_supplicant_init_iface函数分析
- 4.4 EAP和EAPOL模块
- 4.4.1 EAP模块分析
- 4.4.2 EAPOL模块分析
- 4.5 wpa_supplicant连接无线网络分析
- 4.5.1 ADD_NETWORK命令处理
- 4.5.2 SET_NETWORK命令处理
- 4.5.3 ENABLE_NETWORK命令处理
- 4.6 本章总结和参考资料说明
- 4.6.1 本章总结
- 4.6.2 参考资料说明
- 第5章 深入理解WifiService
- 5.1 概述
- 5.2 WifiService的创建及初始化
- 5.2.1 HSM和AsyncChannel介绍
- 5.2.2 WifiService构造函数分析
- 5.2.3 WifiStateMachine介绍
- 5.3 加入无线网络分析
- 5.3.1 Settings操作Wi-Fi分析
- 5.3.2 WifiService操作Wi-Fi分析
- 5.4 WifiWatchdogStateMachine介绍
- 5.5 Captive Portal Check介绍
- 5.6 本章总结和参考资料说明
- 5.6.1 本章总结
- 5.6.2 参考资料说明
- 第6章 深入理解Wi-Fi Simple Configuration
- 6.1 概述
- 6.2 WSC基础知识
- 6.2.1 WSC应用场景
- 6.2.2 WSC核心组件及接口
- 6.3 Registration Protocol详解
- 6.3.1 WSC IE和Attribute介绍
- 6.3.2 802.11管理帧WSC IE设置
- 6.3.3 EAP-WSC介绍
- 6.4 WSC代码分析
- 6.4.1 Settings中的WSC处理
- 6.4.2 WifiStateMachine的处理
- 6.4.3 wpa_supplicant中的WSC处理
- 6.4.4 EAP-WSC处理流程分析
- 6.5 本章总结和参考资料说明
- 6.5.1 本章总结
- 6.5.2 参考资料说明
- 第7章 深入理解Wi-Fi P2P
- 7.1 概述
- 7.2 P2P基础知识
- 7.2.1 P2P架构
- 7.2.2 P2P Discovery技术
- 7.2.3 P2P工作流程
- 7.3 WifiP2pSettings和WifiP2pService介绍
- 7.3.1 WifiP2pSettings工作流程
- 7.3.2 WifiP2pService工作流程
- 7.4 wpa_supplicant中的P2P
- 7.4.1 P2P模块初始化
- 7.4.2 P2P Device Discovery流程分析
- 7.4.3 Provision Discovery流程分析
- 7.4.4 GO Negotiation流程分析
- 7.5 本章总结和参考资料说明
- 7.5.1 本章总结
- 7.5.2 参考资料说明
- 第8章 深入理解NFC
- 8.1 概述
- 8.2 NFC基础知识
- 8.2.1 NFC概述
- 8.2.2 NFC R/W运行模式
- 8.2.3 NFC P2P运行模式
- 8.2.4 NFC CE运行模式
- 8.2.5 NCI原理
- 8.2.6 NFC相关规范
- 8.3 Android中的NFC
- 8.3.1 NFC应用示例
- 8.3.2 NFC系统模块
- 8.4 NFC HAL层讨论
- 8.5 本章总结和参考资料说明
- 8.5.1 本章总结
- 8.5.2 参考资料说明
- 第9章 深入理解GPS
- 9.1 概述
- 9.2 GPS基础知识
- 9.2.1 卫星导航基本原理
- 9.2.2 GPS系统组成及原理
- 9.2.3 OMA-SUPL协议
- 9.3 Android中的位置管理
- 9.3.1 LocationManager架构
- 9.3.2 LocationManager应用示例
- 9.3.3 LocationManager系统模块
- 9.4 本章总结和参考资料说明
- 9.4.1 本章总结
- 9.4.2 参考资料说明
- 附录