學(xué)習嵌入式開(kāi)發(fā)板的Android平臺系統體系

FWW7

1. 平臺體系結構Linux Kernel

Android基于Linux提供核心系統服務(wù)，例如：安全、內存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò )堆棧、驅動(dòng)模型。Linux Kernel也作為硬件和軟件之間的抽象層，它隱藏具體硬件細節而為上層提供統一的服務(wù)。

如果你學(xué)過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )知道OSI/RM，就會(huì ) 知道分層的好處就是使用下層提供的服務(wù)而為上層提供統一的服務(wù)，屏蔽本層及以下層的差異，當本層及以下層發(fā)生了變化不會(huì )影響到上層。也就是說(shuō)各層各司其職，各層提供固定的SAP（Service Access Point），專(zhuān)業(yè)點(diǎn)可以說(shuō)是高內聚、低耦合。如果你只是做應用開(kāi)發(fā)，就不需要深入了解Linux Kernel層。

Android Runtime

Android包含一個(gè)核心庫的集合，提供大部分在Java編程語(yǔ)言核心類(lèi)庫中可用的功能。每一個(gè) Android應用程序是Dalvik虛擬機中的實(shí)例，運行在他們自己的進(jìn)程中。Dalvik虛擬機設計成，在一個(gè)設備可以高效地運行多個(gè)虛擬機。 Dalvik虛擬機可執行文件格式是.dex，dex格式是專(zhuān)為Dalvik設計的一種壓縮格式，適合內存和處理器速度有限的系統。

大多數虛擬機包括JVM都是基于棧的，而Dalvik虛擬機則是基于寄存器的。兩種架構各有優(yōu)劣，一般而言，基于棧的機器需要更多指令，而基于寄存器的機器指令更大。dx 是一套工具，可以將 Java .class 轉換成 .dex 格式。一個(gè)dex文件通常會(huì )有多個(gè).class。由于dex有時(shí)必須進(jìn)行最佳化，會(huì )使文件大小增加1-4倍，以ODEX結尾。

Dalvik 虛擬機依賴(lài)于Linux 內核提供基本功能，如線(xiàn)程和底層內存管理。

Libraries(本地庫)

Android包含一個(gè)C/C++庫的集合，供Android系統的各個(gè)組件使用。這些功能通過(guò)Android的應用程序框架 （application framework）暴露給開(kāi)發(fā)者，下面列出一些核心庫。

系統C庫 —標準C系統庫（libc）的BSD衍生，調整為基于嵌入式Linux設備

媒體庫 —基于 PacketVideo的OpenCORE。這些庫支持播放和錄制許多流行的音頻和視頻格式，以及靜態(tài)圖像文件，包括MPEG4、 H.264、 MP3、 AAC、 AMR、JPG、 PNG

界面管理 —管理訪(fǎng)問(wèn)顯示子系統和無(wú)縫組 合多個(gè)應用程序的二維和三維圖形層

LibWebCore —新式的Web瀏覽器引擎，驅 動(dòng)Android 瀏覽器和內嵌的web視圖

SGL —基本的2D圖形引擎

3D庫 —基于OpenGL ES 1.0 APIs的實(shí)現。庫使用硬件3D加速或包含高度優(yōu)化的3D軟件光柵

FreeType —位圖和矢量字體渲染

SQLite —所有應用程序都可以使用的強大而輕量級的關(guān)系數據庫引擎

Application Framework

通過(guò)提供開(kāi)放的開(kāi)發(fā)平臺，Android使開(kāi)發(fā)者能夠編制極其豐富和 新穎的應用程序。開(kāi)發(fā)者可以自由地利用設備硬件優(yōu)勢、訪(fǎng)問(wèn)位置信息、運行后臺服務(wù)、設置鬧鐘、向狀態(tài)欄添加通知等等，很多很多。

開(kāi)發(fā)者可以完全使用核心應用程序所使用的框架APIS。應用程序的體系結構旨在簡(jiǎn)化組件的重用，任何應用程序都能發(fā)布他的功能且任何其他應用程序可以使用這些功 能（需要服從框架執行的安全限制）。這一機制允許用戶(hù)替換組件。

所有的應用程序其實(shí)是一組服務(wù)和系統，包括：

視圖（View） —豐富的、可擴展的視圖集合，可用于構建一個(gè)應用程序。包括包括列表、網(wǎng)格、文本框、按 鈕，甚至是內嵌的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器

內容提供者（Content Providers）—使應用程序能訪(fǎng)問(wèn)其他應用程序（如通訊錄）的數據，或共享自己的數據

資源管理器（Resource Manager）—提供訪(fǎng)問(wèn)非代碼資源，如本地化字符串、圖形和布局文件

通知管理器（Notification Manager）—使所有的應用程序能夠在狀態(tài)欄顯示自定義警告

活動(dòng)管理器（Activity Manager）—管理應用程序生命周期，提供通用的導航回退功能

Applications

Android 裝配一個(gè)核心應用程序集合，包括電子郵件客戶(hù)端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人和其他設置。所有應用程序都是用Java編程語(yǔ)言寫(xiě)的。更加豐富 的應用程序有待我們去開(kāi)發(fā)！

2  源碼結構

Google提供的Android包含了原始Android的目標機代碼，主機編譯工具、仿真環(huán)境，代碼包經(jīng)過(guò)解壓縮后，第一級別的目錄和文件如下所示：
|-- Makefile（全局的Makefile）
|-- bionic（Bionic含義為仿生，這里面是一些基礎的庫的源代碼）
|-- bootloader（引導加載器）
|-- build （build目錄中的內容不是目標所用的代碼，而是編譯和配置所需要的腳本和工具）
|-- dalvik（JAVA虛擬機）
|-- development （程序開(kāi)發(fā)所需要的模板和工具）
|-- external（目標機器使用的一些庫）
|-- frameworks（應用程序的框架層）
|-- hardware（與硬件相關(guān)的庫）
|-- kernel（Linux的源代碼）
|-- packages（Android的各種應用程序）
|-- prebuilt（Android在各種平臺下編譯的預置腳本）
|-- recovery（與目標的恢復功能相關(guān)）
|-- system（Android的底層的一些庫）