Android系統學習總結

本文是基於深入理解Android++卷1來學習總結的。

Android系統架構

Android共分爲四層，從上到下依次是應用層、應用框架層、系統運行庫層、Linux內核層
應用層包括了各種Android應用程序，這些應用程序是使用java語言開發，並運行在Dalvik虛擬機上（Android平臺的虛擬機）。
應用框架層是用java語言實現和開發的，開發者使用該層提供的API便可以非常方便的完成設備硬件、獲取位置信息、向狀態欄添加通知消息、設置鬧鐘等操作，而不必關心具體的底層實現機制和硬件實現方式。
應用框架層主要組件：視圖、資源管理器、通知管理器、Activity管理器
系統運行庫層：主要包含了手機操作系統平臺必備的C/C++核心庫、Dalvik虛擬機運行環境和HAL子層
C/C++核心庫，系統運行庫層包含一個C/C++庫的集合，當使用Android應用框架的一些接口時。系統運行庫通過C/C++核心庫來支持對應的組件使用，使其能更好地爲Android應用開發者服務。
libc(系統C庫)，處於系統最底層的系統層，由Linux系統調用。
MediaFramework(多媒體庫)，Android系統多媒體庫，支持當前手機平臺上主流的音頻和視頻格式播放和錄製，以及靜態圖像。
SGL，2D圖形引擎庫
OpenGL，3D效果的支持
SQLite,輕量型關係數據庫引擎，可用來增刪改查。
WebKit，新式的Web瀏覽器引擎，支持當前非常流行的HTML5
SSL，基於TCP/IP網絡協議，爲數據安全通信提供支持。
Dalvik虛擬機的特性如下：
a). 每一個Android應用運行在一個Dalvik虛擬機實例中，而每一個虛擬機實例都是一個獨立的進程空間。
b). 虛擬機的線程機制、內存分配和管理、Mutex等的實現都依賴底層Linux操作系統。
c). 所有Android應用的線程都對應一個Linux線程，因而虛擬機可以更多地使用Linux操作系統的線程調度和管理機制。
Dalvik虛擬機並不是按照Java虛擬機的規範來實現，兩者並不兼容，他們之間最大的不同在於Java虛擬機運行的是Java字節碼，而Dalvik虛擬機運行的是其專有的文件格式——DEX文件。
系統運行庫層HAL,是一個位於操作系統和驅動程序之上，運行在用戶空間中的服務程序。其目的是對上層應用提供一個統一的查詢硬件設備接口。
Linux內核層，Android基於LinuxKernel提供核心系統服務，如文件管理、內存管理、進程管理、網絡堆棧、驅動模型等操作系統的基本服務能力。LinuxKernel同時也作爲硬件和軟件之間的抽象層，需要一些與移動設備相關的驅動程序來支持。主要驅動如下：顯示驅動（基於Linux的幀緩衝驅動）、鍵盤驅動(輸入設備的鍵盤驅動，如Home、Menu、Return、Power等設備按鍵)、音頻驅動（常用的基於ALSA的高級Linux聲音體系驅動）、電源管理(如電池電量、充電、屏幕開啓關閉管理)、BinderIPC驅動(Android平臺上一個特殊的驅動程序、具有單獨設備訪問節點，用來提供IPC進程間的通信功能)、藍牙驅動（基於IEEE802.15.1）標準的藍牙無線傳輸技術、WiFi驅動(基於IEEE802.11標準的WIFI驅動)、照相機驅動(常用的基於Linux的照相機驅動)
Init進程：Linux內核加載完畢後，會首先啓動Init進程，Init進程是系統的第一個進程。在Init進程的啓動過程中，會解析Linux的配置腳本init.rc文件。根據init.rc文件的內容，Init進程會加載Android的文件系統、創建系統目錄、初始化屬性系統、啓動Android系統重要的守護進程，這些進程包括USB守護進程、adb守護進程、vold守護進程、rild守護進程。同時也會作爲守護進程來執行修改屬性請求，重啓崩潰的進程等操作。
ServiceManager：由Init進程啓動，主要作用是管理Binder服務，負責Binder服務的註冊與查找。
Zygote進程，由Init啓動，負責fork出應用進程，是所有應用進程的父進程。
SystemService，是Zygote進程fork出的第一個進程，也是整個Android系統的核心進程。在SystemServer中運行着Android系統大部分的Binder服務。