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Android系統(tǒng)架構(gòu)簡介
目前Android的Linux kernel控制包括安全、存儲(chǔ)器管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)堆疊、驅(qū)動(dòng)程序模型等。下載Android源碼之前，先要安裝其構(gòu)建工具Repo來初始化源碼。Repo是Android用來輔助Git工作的一個(gè)工具。
應(yīng)用程序
Android系統(tǒng)是基于Linux內(nèi)核開發(fā)，使用Java作編程語言，使界面到功能，都有層出不窮的變化，其中Activity等同于J2ME的MIDlet，一個(gè)Activity類別負(fù)責(zé)創(chuàng)建視窗，一個(gè)活動(dòng)中的Activity就是在foreground(前景)模式，背景執(zhí)行的程序叫做Service。兩者之間透過由ServiceConnection和AIDL連結(jié)，達(dá)到復(fù)數(shù)程序同時(shí)執(zhí)行的效果。如果執(zhí)行中的Activity全部畫面被其他Activity取代時(shí)，該Activity便被停止，甚至被系統(tǒng)清除。
View等同于J2ME的Displayable，程序人員可以透過View類別與“XML layout”檔將UI放置在視窗上，并可以利用View打造出所謂的Widgets，其實(shí)Widget只是View的一種，所以可以使用xml來設(shè)計(jì)layout。至于ViewGroup是各種layout的基礎(chǔ)抽象類別，ViewGroup之內(nèi)還可以有ViewGroup。View的構(gòu)造函數(shù)不需要在Activity中調(diào)用，但是Displayable的是必須的，在Activity中，要通過findViewById()來從XML中獲取View，Android的View類的顯示很大程度上是從XML中讀取的。View與事件息息相關(guān)，兩者之間透過Listener結(jié)合在一起，每一個(gè)View都可以注冊event listener，例如：當(dāng)View要處理用戶觸碰的事件時(shí)，就要向Android框架注冊View.OnClickListener。另外還有Image等同于J2ME的BitMap。
中介軟件
操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序的溝通橋梁，并用分為兩層：函數(shù)層和虛擬機(jī)器。 Bionic是Android改良libc的版本。Android包含了Chrome瀏覽器引擎。Surface flinger是就2D或3D的內(nèi)容顯示到螢?zāi)簧稀ndroid使用工具鏈為Google自制的Bionic Libc。
Android采用OpenCORE作為基礎(chǔ)多媒體框架。OpenCORE可分7大塊：PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。
Android使用Skia為核心圖形引擎，搭配OpenGL/ES。Skia與Linux Cairo功能相當(dāng)，但相較于Linux Cairo，Skia功能還只是陽春型的。2005年Skia公司被Google收購，2007年初，Skia GL源碼被公開，目前Skia也是Google Chrome的圖形引擎。
Android的多媒體資料庫采用SQLite資料庫系統(tǒng)。資料庫又分為共用資料庫及私用資料庫。用戶可透過ContentProvider類別獲取共用資料庫。
Android的中間層多以Java實(shí)現(xiàn)，4.4版之前使用特殊的Dalvik虛擬機(jī)器。Dalvik虛擬機(jī)器是一種“暫存器型態(tài)”的Java虛擬機(jī)器，變數(shù)皆存放于暫存器中，虛擬機(jī)器的指令相對減少。5.0版起改用Android Runtime(ART)。
Dalvik虛擬機(jī)器可以有多個(gè)實(shí)例，每個(gè)Android應(yīng)用程序都用一個(gè)自屬的Dalvik虛擬機(jī)器來執(zhí)行，讓系統(tǒng)在執(zhí)行程序時(shí)可達(dá)到最優(yōu)化。Dalvik虛擬機(jī)器并非執(zhí)行Java字節(jié)碼，而是執(zhí)行一種稱為.dex格式的檔案。
硬件抽像層(HAL)
Android的硬件抽像層是能以封閉源碼形式提供硬件驅(qū)動(dòng)模塊。HAL的目的是為了把Android framework與Linux kernel隔開，讓Android不至過度依賴Linux kernel，以達(dá)成“內(nèi)核獨(dú)立”(kernel independent)的概念，也讓Android framework的開發(fā)能在不考量驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)的前提下進(jìn)行發(fā)展，以達(dá)到壟斷GPU市場的目的。
HAL stub是一種代理人的概念，stub是以*.so檔的形式存在。Stub向HAL“提供”操作函數(shù)，并由Android runtime向HAL獲取stub的操作，再回調(diào)這些操作函數(shù)。HAL里包含了許多的stub(代理人)。Runtime只要說明“類型”，即module ID，就可以獲取操作函數(shù)。
編程語言
Android是執(zhí)行于Linux kernel之上，但并不是GNU/Linux。因?yàn)樵谝话鉍NU/Linux里支持的功能，Android大都沒有支持，包括Cairo、X11、Alsa、FFmpeg、GTK、Pango及Glibc等都被移除掉了。Android又以bionic取代Glibc、以Skia取代Cairo、再以opencore取代FFmpeg等等。Android為了達(dá)到商業(yè)應(yīng)用，必須移除被GNU GPL授權(quán)證所約束的部分，Android并沒有用戶層驅(qū)動(dòng)(user space driver)這種東西。所有的驅(qū)動(dòng)還是在內(nèi)核空間中，并以HAL隔開版權(quán)問題。bionic/libc/kernel/ 并非標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)核頭文件(kernel header files)。Android的內(nèi)核頭文件是利用工具由Linux內(nèi)核的頭文件所產(chǎn)生的，這樣做是為了保留常數(shù)、資料結(jié)構(gòu)與宏。
Android的核心基于Linux，除了核心之外，則是中介層、數(shù)據(jù)庫元和用C/C++編寫的API以及應(yīng)用程序框架。Android的應(yīng)用程序通常以Java數(shù)據(jù)庫元為基礎(chǔ)編寫，運(yùn)行程序時(shí)，應(yīng)用程序的代碼會(huì)被即時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)镈alvik dex-code(Dalvik Executable)，然后Android操作系統(tǒng)通過使用即時(shí)編譯的Dalvik虛擬機(jī)來將其運(yùn)行。
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