推薦序 前言 第1章　本書必讀1 1.1　概述1 1.2　準備環境和工具2 1.2.1　準備源代碼2 1.2.2　準備Source Insight2 1.2.3　準備模擬器和自制系統鏡像5 1.2.4　小結8 1.3　本書的內容9 1.4　本書資源下載說明12 第2章　深入理解Class文件格式13 2.1　Class文件格式總覽13 2.2　常量池及相關內容14 2.2.1　常量項的類型和關系14 2.2.2　信息描述規則18 2.2.3　常量池實例剖析19 2.3　field_info和method_info19 2.4　access_flags介紹21 2.5　屬性介紹22 2.5.1　屬性概貌22 2.5.2　Code屬性23 2.5.3　LineNumberTable屬性25 2.5.4　LocalVariableTable屬性26 2.6　Java指令碼介紹27 2.6.1　指令碼和助記符27 2.6.2　如何閱讀規范28 2.7　學習路線推薦30 2.8　參考資料30 第3章　深入理解Dex文件格式31 3.1　Dex文件格式總覽31 3.1.1　Dex和Class文件格式的區別31 3.1.2　Dex文件格式的概貌35 3.2　認識Dex文件36 3.2.1　header_item36 3.2.2　string_id_item等37 3.2.3　class_def38 3.2.4　code_item40 3.3　Dex指令碼介紹41 3.3.1　insns的組織形式41 3.3.2　指令碼描述規則42 3.4　學習路線推薦44 3.5　參考資料45 第4章　深入理解ELF文件格式46 4.1　概述46 4.2　ELF文件格式介紹46 4.2.1　ELF文件頭結構介紹47 4.2.2　Linking View下的ELF52 4.2.3　Execution View下的ELF61 4.2.4　實例分析：調用動態庫中的函數65 4.2.5　ELF總結72 4.3　學習路線推薦73 4.4　參考資料73 第5章　認識C 1174 5.1　數據類型76 5.1.1　基本內置數據類型介紹76 5.1.2　指針、引用和void類型77 5.1.3　字符和字符串81 5.1.4　數組82 5.2　C 源碼構成及編譯83 5.2.1　頭文件示例83 5.2.2　源文件示例85 5.2.3　編譯86 5.3　Class介紹88 5.3.1　構造、賦值和析構函數89 5.3.2　類的派生和繼承97 5.3.3　友元和類的前向聲明103 5.3.4　explicit構造函數105 5.3.5　C 中的struct106 5.4　操作符重載106 5.4.1　操作符重載的實現方式107 5.4.2　輸出和輸入操作符重載108 5.4.3　->和*操作符重載110 5.4.4　new和delete操作符重載111 5.4.5　函數調用運算符重載117 5.5　函數模板與類模板118 5.5.1　函數模板119 5.5.2　類模板122 5.6　lambda表達式125 5.7　STL介紹127 5.7.1　string類128 5.7.2　容器類129 5.7.3　算法和函數對象介紹134 5.7.4　智能指針類138 5.7.5　探討STL的學習140 5.8　其他常用知識141 5.8.1　initializer_list141 5.8.2　帶作用域的enum141 5.8.3　constexpr142 5.8.4　static_assert143 5.9　參考資料143 第6章　編譯dex字節碼為機器碼145 6.1　編譯器全貌介紹147 6.2　編譯器前端介紹150 6.2.1　詞法分析和lex151 6.2.2　語法分析和yacc160 6.2.3　語義分析和IR生成介紹171 6.3　優化器介紹175 6.3.1　構造CFG176 6.3.2　分析和處理CFG181 6.3.3　數據流分析與SSA191 6.3.4　IR優化204 6.4　ART中的IR—HInstruction222 6.4.1　ART中的IR222 6.4.2　IR之間的關系225 6.4.3　ART IR對象的初始化231 6.5　寄存器分配233 6.5.1　LSRA介紹235 6.5.2　LSRA相關代碼介紹247 6.6　機器碼生成相關代碼介紹271 6.6.1　GenerateFrameEntry272 6.6.2　VisitAdd和VisitInstance-FieldGet273 6.6.3　GenerateSlowPaths275 6.7　總結277 6.8　參考資料280 第7章　虛擬機的創建283 7.1　概述284 7.1.1　JniInvocation Init函數介紹286 7.1.2　AndroidRuntime startVm函數介紹287 7.2　Runtime Create介紹288 7.2.1　Create函數介紹288 7.2.2　Init函數介紹290 7.3　MemMap與OatFileManager293 7.3.1　MemMap介紹293 7.3.2　OatFileManager介紹298 7.4　FaultManager介紹302 7.4.1　信號處理和SignalAction介紹302 7.4.2　FaultManager介紹307 7.5　Thread介紹311 7.5.1　Startup函數介紹311 7.5.2　Attach函數介紹312 7.6　Heap學習之一325 7.6.1　初識Heap中的關鍵類326 7.6.2　Heap構造函數**部分337 7.7　JavaVMExt和JNIEnvExt340 7.7.1　JavaVMExt341 7.7.2　JNIEnvExt343 7.7.3　總結344 7.8　ClassLinker345 7.8.1　關鍵類介紹345 7.8.2　ClassLinker構造函數352 7.8.3　InitFromBootImage353 7.8.4　ClassLinker總結360 7.9　總結和閱讀指導362 第8章　虛擬機的啟動363 8.1　Runtime Start364 8.2　初識JNI365 8.2.1　JNI中的數據類型365 8.2.2　ScopedObjectAccess等輔助類367 8.2.3　常用JNI函數介紹369 8.3　Jit LoadCompilerLibrary373 8.4　Runtime InitNativeMethods374 8.4.1　JniConstants Init374 8.4.2　RegisterRuntimeNative Methods375 8.4.3　WellKnownClasses Init和LastInit376 8.5　Thread相關376 8.5.1　Runtime InitThreadGroups377 8.5.2　Thread FinishSetup377 8.5.3　Runtime StartDaemonThreads380 8.6　Runtime CreateSystemClassLoader381 8.7　類的加載、鏈接和初始化383 8.7.1　關鍵類介紹383 8.7.2　SetupClass392 8.7.3　LoadClass相關函數393 8.7.4　LinkClass相關函數398 8.7.5　DefineClass414 8.7.6　Verify相關函數416 8.7.7　Initialize相關函數424 8.7.8　ClassLinker中其他常用函數426 8.7.9　ClassLoader介紹437 8.8　虛擬機創建和啟動關鍵內容梳理445 第9章　深入理解dex2oat447 9.1　概述448 9.2　ParseArgs介紹452 9.2.1　CompilerOptions類介紹453 9.2.2　ProcessOptions函數介紹454 9.2.3　InsertCompileOptions函數介紹455 9.3　OpenFile介紹456 9.4　Setup介紹458 9.4.1　Setup代碼分析之一458 9.4.2　Setup代碼分析之二464 9.4.3　Setup代碼分析之三474 9.4.4　Setup代碼分析之四484 9.5　CompileImage484 9.5.1　Compile485 9.5.2　ArtCompileDEX496 9.5.3　OptimizingCompiler JniCompile499 9.5.4　OptimizingCompiler Compile527 9.6　OAT和ART文件格式介紹544 9.6.1　OAT文件格式544 9.6.2　ART文件格式550 9.6.3　oatdump介紹554 9.7　總結561 第10章　解釋執行和JIT562 10.1　基礎知識564 10.1.1　LinkCode564 10.1.2　Runtime ArtMethod566 10.1.3　棧和參數傳遞572 10.2　解釋執行580 10.2.1　art_quick_to_interpreter_bridge580 10.2.2　artQuickToInterpreter-Bridge582 10.2.3　EnterInterpreterFromEntry-Point584 10.2.4　調用棧的管理和遍歷593 10.3　ART中的JIT599 10.3.1　Jit、JitCodeCache等600 10.3.2　JIT閾值控制與處理609 10.3.3　OSR的處理612 10.4　HDeoptimize的處理615 10.4.1　VisitDeoptimize相關616 10.4.2　QuickExceptionHandler相關618 10.4.3　解釋執行中關于Deoptimize的處理621 10.5　Instrumentation介紹623 10.5.1　MethodEnterEvent和MethodExitEvent624 10.5.2　DexPcMovedEvent625 10.6　異常投遞和處理625 10.6.1　拋異常626 10.6.2　異常處理629 10.7　總結635 第11章　ART中的JNI636 11.1　JavaVM和JNIEnv637 11.1.1　JavaVMExt相關介紹638 11.1.2　JNIEnvExt介紹642 11.2　Java native方法的調用644 11.2.1　art_jni_dlsym_lookup_stub644 11.2.2　art_quick_generic_jni_trampoline646 11.3　CallStaticVoidMethod651 11.4　JNI中引用型對象的管理653 11.4.1　關鍵類介紹653 11.4.2　JniMethodStart和JniMethod-End657 11.4.3　IndirectReferenceTable相關函數658 11.4.4　NewObject和jobject的含義660 11.4.5　JNI中引用對象相關662 11.4.6　PushLocalFrame和PopLocalFrame663 11.4.7　回收引用對象664 11.5　總結666 第12章　CheckPoints、線程同步及信號處理668 12.1　CheckPoints介紹669 12.1.1　設置Check Point標志位670 12.1.2　Check Points的設置672 12.1.3　執行檢查點處的任務676 12.2　ThreadList和ThreadState681 12.2.1　線程ID683 12.2.2　RunCheckpoint和Dump684 12.2.3　SuspendAll和ResumeAll687 12.2.4　Thread狀態切換690 12.3　線程同步相關知識691 12.3.1　關鍵類介紹692 12.3.2　synchronized的處理697 12.3.3　Object wait、notifyAll等705 12.4　volatile成員的讀寫707 12.4.1　基礎知識707 12.4.2　解釋執行模式下的處理711 12.4.3　機器碼執行模式的處理712 12.5　信號處理714 12.5.1　zygote進程的處理714 12.5.2　非zygote進程的處理716 12.6　總結719 第13章　內存分配與釋放720 13.1　Space等關鍵類介紹722 13.2　ZygoteSpace723 13.3　BumpPointerSpace和RegionSpace725 13.3.1　BumpPointerSpace726 13.3.2　RegionSpace733 13.4　DlMallocSpace和RosAlloc-Space740 13.4.1　DlMallocSpace741 13.4.2　RosAllocSpace745 13.4.3　rosalloc介紹748 13.5　LargeObjectMapSpace760 13.6　new-instance/array指令的處理762 13.6.1　設置內存分配器762 13.6.2　解釋執行模式下的處理767 13.6.3　機器碼執行模式下的處理770 13.6.4　Heap AllocObjectWith-Allocator773 13.7　細觀Space779 13.7.1　Space類779 13.7.2　ContinuousSpace和Discon-tinuousSpace類781 13.7.3　MemMapSpace和Continuous MemMapAllocSpace類782 13.7.4　MallocSpace類783 13.8　Heap學習之二784 13.8.1　Heap構造函數784 13.8.2　關鍵類介紹792 13.8.3　ObjectVisitReferences806 13.9　總結812 第14章　ART中的GC813 14.1　GC基礎知識814 14.1.1　Mark-Sweep Collection原理介紹815 14.1.2　Copying Collection原理介紹817 14.1.3　Mark-Compact Collection原理介紹818 14.1.4　其他概念819 14.2　Runtime VisitRoots819 14.2.1　關鍵數據結構821 14.2.2　Thread VisitRoots824 14.3　ART GC概覽827 14.3.1　關鍵數據結構827 14.3.2　ART GC選項830 14.3.3　創建回收器和設置回收策略832 14.4　MarkSweep835 14.4.1　Heap相關成員變量取值情況835 14.4.2　MarkSweep概貌837 14.4.3　MarkingPhase840 14.4.4　PausePhase848 14.4.5　ReclaimPhase851 14.4.6　FinishPhase857 14.4.7　PartialMarkSweep857 14.4.8　StickyMarkSweep858 14.4.9　Concurrent MarkSweep864 14.4.10　Parallel GC868 14.4.11　MarkSweep小結869 14.5　ConcurrentCopying870 14.5.1　InitalizePhase871 14.5.2　FlipThreadRoots873 14.5.3　MarkingPhase881 14.5.4　ReclaimPhase883 14.5.5ConcurrentCopying小結885 14.6　MarkCompact885 14.6.1　MarkingPhase886 14.6.2　ReclaimPhase889 14.6.3　MarkCompact小結891 14.7　SemiSpace892 14.7.1　InitializePhase893 14.7.2　MarkingPhase894 14.7.3　SemiSpace小結898 14.8　Java Reference對象的處理899 14.8.1　基礎知識899 14.8.2　MarkSweep中Reference對象的處理903 14.8.3ReferenceProcessor904 14.8.4　PhantomReference的處理912 14.8.5　finalize函數的調用913 14.8.6　Reference處理小結917 14.9　Heap學習之三917 14.9.1　Heap Trim917 14.9.2　CollectGarbageInternal919 14.9.3　PreZygoteFork924 14.9.4　內存碎片的解決926 14.10　總結927 14.11　參考資料928