本文轉(zhuǎn)自迅為iTOP-4412開發(fā)板實(shí)戰(zhàn)書籍:http://www.topeetboard.com 下面這張圖出自Google官方,展示了Android系統(tǒng)的主要組成部分。 可以看出,Android系統(tǒng)架構(gòu)由5部 分組成,分別是:Linux Kernel、Android Runtime、Libraries、Application Framework、Applications。 其實(shí)這部分SDK文檔已經(jīng)幫我們做得很好了,要做的就是拿來主義,然后再加上自己理解。接下來拿起手術(shù)刀來剖析各個部分,下面自底向上分析各層。 1. 平臺體系結(jié)構(gòu)Linux KernelAndroid基于Linux提供核心系統(tǒng)服務(wù),例如:安全、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧、驅(qū)動模型。Linux Kernel也作為硬件和軟件之間的抽象層,它隱藏具體硬件細(xì)節(jié)而為上層提供統(tǒng)一的服務(wù)。 如果你學(xué)過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知道OSI/RM,就會 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(tǒng)一的服務(wù),屏蔽本層及以下層的差異,當(dāng)本層及以下層發(fā)生了變化不會影響到上層。也就是說各層各司其職,各層提供固定的SAP(Service Access Point),專業(yè)點(diǎn)可以說是高內(nèi)聚、低耦合。如果你只是做應(yīng)用開發(fā),就不需要深入了解Linux Kernel層。 Android RuntimeAndroid包含一個核心庫的集合,提供大部分在Java編程語言核心類庫中可用的功能。每一個 Android應(yīng)用程序是Dalvik虛擬機(jī)中的實(shí)例,運(yùn)行在他們自己的進(jìn)程中。Dalvik虛擬機(jī)設(shè)計(jì)成,在一個設(shè)備可以高效地運(yùn)行多個虛擬機(jī)。 Dalvik虛擬機(jī)可執(zhí)行文件格式是.dex,dex格式是專為Dalvik設(shè)計(jì)的一種壓縮格式,適合內(nèi)存和處理器速度有限的系統(tǒng)。 大多數(shù)虛擬機(jī)包括JVM都是基于棧的,而Dalvik虛擬機(jī)則是基于寄存器的。兩種架構(gòu)各有優(yōu)劣,一般而言,基于棧的機(jī)器需要更多指令,而基于寄存器的機(jī)器 指令更大。dx 是一套工具,可以將 Java .class 轉(zhuǎn)換成 .dex 格式。一個dex文件通常會有多個.class。由于dex有時必須進(jìn)行最佳化,會使文件大小增加1-4倍,以O(shè)DEX結(jié)尾。 Dalvik 虛擬機(jī)依賴于Linux 內(nèi)核提供基本功能,如線程和底層內(nèi)存管理。 Libraries(本地庫)Android包含一個C/C++庫的集合,供Android系統(tǒng)的各個組件使用。這些功能通過Android的應(yīng)用程序框架 (application framework)暴露給開發(fā)者,下面列出一些核心庫。 系統(tǒng)C庫 —標(biāo)準(zhǔn)C系統(tǒng)庫(libc)的BSD衍生,調(diào)整為基于嵌入式Linux設(shè)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 —管理訪問顯示子系統(tǒng)和無縫組 合多個應(yīng)用程序的二維和三維圖形層 LibWebCore —新式的Web瀏覽器引擎,驅(qū) 動Android 瀏覽器和內(nèi)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(xiàn)。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(yīng)用程序都可以使用的強(qiáng)大而輕量級的關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎 Application Framework通過提供開放的開發(fā)平臺,Android使開發(fā)者能夠編制極其豐富和 新穎的應(yīng)用程序。開發(fā)者可以自由地利用設(shè)備硬件優(yōu)勢、訪問位置信息、運(yùn)行后臺服務(wù)、設(shè)置鬧鐘、向狀態(tài)欄添加通知等等,很多很多。 開發(fā)者可以完全使用核心應(yīng)用程序所使用的框架APIS。應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)旨在簡化組件的重用,任何應(yīng)用程序都能發(fā)布他的功能且任何其他應(yīng)用程序可以使用這些功 能(需要服從框架執(zhí)行的安全限制)。這一機(jī)制允許用戶替換組件。 所有的應(yīng)用程序其實(shí)是一組服務(wù)和系統(tǒng),包括: 視圖(View) —豐富的、可擴(kuò)展的視圖集合,可用于構(gòu)建一個應(yīng)用程序。包括包括列表、網(wǎng)格、文本框、按 鈕,甚至是內(nèi)嵌的網(wǎng)頁瀏覽器 內(nèi)容提供者(Content Providers)—使應(yīng)用程序能訪問其他應(yīng)用程序(如通訊錄)的數(shù)據(jù),或共享自己的數(shù)據(jù) 資源管理器(Resource Manager)—提供訪問非代碼資源,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(yīng)用程序能夠在狀態(tài)欄顯示自定義警告 活動管理器(Activity Manager)—管理應(yīng)用程序生命周期,提供通用的導(dǎo)航回退功能 ApplicationsAndroid 裝配一個核心應(yīng)用程序集合,包括電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人和其他設(shè)置。所有應(yīng)用程序都是用Java編程語言寫的。更加豐富 的應(yīng)用程序有待我們?nèi)ラ_發(fā)! 2. 源碼結(jié)構(gòu)Google提供的Android包含了原始Android的目標(biāo)機(jī)代碼,主機(jī)編譯工具、仿真環(huán)境,代碼包經(jīng)過解壓縮后,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(chǔ)的庫的源代碼) |-- bootloader(引導(dǎo)加載器) |-- build (build目錄中的內(nèi)容不是目標(biāo)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(jī)) |-- development (程序開發(fā)所需要的模板和工具) |-- external(目標(biāo)機(jī)器使用的一些庫) |-- frameworks(應(yīng)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(yīng)用程序) |-- prebuilt(Android在各種平臺下編譯的預(yù)置腳本) |-- recovery(與目標(biāo)的恢復(fù)功能相關(guān)) |-- system(Android的底層的一些庫) |