學(xué)習(xí)嵌入式開發(fā)板的Android平臺系統(tǒng)體系

FWW7

1. 平臺體系結(jié)構(gòu)Linux Kernel

Android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 Runtime

Android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)中的實例，運行在他們自己的進(jìn)程中。Dalvik虛擬機(jī)設(shè)計成，在一個設(shè)備可以高效地運行多個虛擬機(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

Applications

Android 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）