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浅谈Android os体系架构

来源:程序员人生   发布时间:2016-09-27 08:54:14 阅读次数:3562次

OS体系结构介绍:

第1、操作系统层(OS)

第2、各种库(Libraries)和Android 运行环境(RunTime)

第3、利用程序框架(Application Framework)

第4、利用程序(Application)

以下分别介绍Andoid各个层次的软件的重点及其相干技术:

● 操作系统层(OS)

Android使用Linux2.6作为操作系统,Linux2.6是1种标准的技术,Linux也是1个开放的操作系统。Android对操作系统的使用包括核心和驱动程序两部份,Android的Linux核心为标准的Linux2.6内核,Android更多的是需要1些与移动装备相干的驱动程序。

主要的驱动以下所示:

显示驱动(Display Driver):经常使用基于Linux的帧缓冲(Frame Buffer)驱动。

Flash内存驱动(Flash Memory Driver)

照相机驱动(Camera Driver):经常使用基于Linux的v4l(Video for )驱动。

音频驱动(Audio Driver):经常使用基于ALSA(Advanced Linux Sound Architecture,高级Linux声音体系)驱动。

WiFi驱动(Camera Driver):基于IEEE 802.11标准的驱动程序

键盘驱动(KeyBoard Driver)

蓝牙驱动(Bluetooth Driver)

Binder IPC驱动: Andoid1个特殊的驱动程序,具有单独的装备节点,提供进程间通讯的功能。

Power Management(能源管理)

● 各种库(Libraries)和Android 运行环境(RunTime)

本层次对应1般嵌入式系统,相当于中间件层次。Android的本层次分成两个部份1个是各种库,另外一个是Android 运行环境。本层的内容

大多是使用C++实现的。

在其中,各种库包括:

▅ C库:C语言的标准库,这也是系统中1个最为底层的库,C库是通过Linux的系统调用来实现。

▅ 多媒体框架(MediaFrameword):这部份内容是Android多媒体的核心部份,基于PacketVideo(即PV)的OpenCORE,从功能上本库1共分为两大部份,1个部份是音频、视频的回放(PlayBack),另外一部份是则是音视频的纪录(Recorder)。

▅ SGL:2D图象引擎。

▅ SSL:即Secure Socket Layer位于TCP/IP协议与各种利用层协议之间,为数据通讯提供安全支持。

▅ OpenGL ES 1.0 :本部份提供了对3D的支持。

▅ 界面管理工具(Surface Management):本部份提供了对管理显示子系统等功能。

▅ SQLite:1个通用的嵌入式数据库

▅ WebKit:网络阅读器的核心

▅ FreeType:位图和矢量字体的功能。

Android 的各种库1般是以系统中间件的情势提供的,它们均有的1个显著特点就是与移动装备的平台的利用密切相干。

Android 运行环境主要指的虚拟机技术——Dalvik。Dalvik虚拟机和1般JAVA虚拟机(Java VM)不同,它履行的不是JAVA标准的字节码(bytecode )而是Dalvik可履行格式(.dex)中履行文件。在履行的进程中,每个利用程序即1个进程(Linux的1个Process)。    2者最大的区分在于Java VM是以基于栈的虚拟机(Stack-based),而Dalvik是基于寄存器的虚拟机(Register-based)。明显,后者最大的好处在于可以根据硬件实现更大的优化,这更合适移动装备的特点。

● 利用程序框架(Application Framework)

Android的利用程序框架为利用程序层的开发者提供APIs,它实际上是1个利用程序的框架。由于上层的利用程序是以JAVA构建的,因此本层次提供的首先包括了UI程序中所需要的各种控件:

例如: Views (视图组件)包括 lists(列表), grids(栅格), text boxes(文本框), buttons(按钮)等。乃至1个嵌入式的Web阅读器。

1个Andoid的利用程序可以利用利用程序框架中的以下几个部份:

  • Activity (活动)
  • Broadcast Intent Receiver (广播意图接收者)
  • Service (服务)
  • Content Provider (内容提供者,让开发者在不同利用程序之间同享数据。)

利用程序框架也包括1些高级管理(Manager):

  • Activity Manager:控制界面的生命周期,包括管理活动(Activity)栈。
  • Notification Manager:提供1贯的非侵入式的机制来通知用户(例如:当你正在玩游戏时有人给你发短信,通知不会终止你的游戏,你会听到1个声音提示)。
  • Resource Manager:支持非代码资源,如字符串和图形被外部化
  • Window Maganger、Package Mananger、Power Manager、Service Manager等等

● 利用程序(Application)

Android的利用程序主要是用户界面(User Interface)方面的,通常以JAVA程序编写,其中还可以包括各种资源文件(放置在res目录中)JAVA程序及相干资源经过编译后,将生成1个APK包。Android本身提供了主屏幕(Home),联系人(Contact),电话(Phone),阅读器(Browers)等众多的核心利用。同时利用程序的开发者还可使用利用程序框架层的API实现自己的程序。这也是Android开源的巨大潜力的体现。

开发者需要知道的Android库

核心Android开发库

所以在这个列表中,将帮助开发者了解哪些是可用的核心API。所有的Android装备将提供最少这些API支持:

android.util:核心工具包中包括底层类,字符串格式化和XML解析工具、底层类​​。

android.os:操作系统包提供了访问基本的操作系统服务,如消息传递、进程间通讯、时钟功能和调试。

android.graphics:图形API提供了支持画布、色彩和绘制图元的低级别的图形类并且支持绘制画布。

android.text:用于显示和解析文本的文本处理工具。

android.database:在数据库处理游标时提供底层类支持。

android.content:content API管理数据访问,提供服务来管理资源、内容提供者(content provider)和包。

android.view:视图是核心的用户接口类。所有用户界面元素使用的是1系列视图,以构成用户交互的组件。

android.widget**:内置在View包内,小部件类是“这里是我们前面创建的”用户界面元素,可以在自己的利用程序中使用。包括列表、按钮和布局。

com.google.android.maps:高级的API,它提供了访问本地地图控件,可以在自己的利用程序中使用。包括MapView的控制、用于标注和控制您的嵌入式地图的叠加和MapController类。

android.app:1个高层次的包,允许访问利用程序模型。该利用程序包包括Activity和Service的API等是Android利用程序的基础。

android.provider:方便开发者访问标准的内容提供者(比如联系人数据库),provider包提供类给开发者访问标准的数据库

android.telephony:telephony API让开发者直接接触电话底层,开发者可以打电话、接电话、显示通话记录、通话状态和短消息。

android.webkit:WebKit的软件包功能的API与基于Web的内容的工作,其中包括1个WebView控件在您的活动中嵌入阅读器和cookie管理器。

一样,你刚才看到的是Android的库可以帮助您快速构建利用程序的简化列表!除在Android API,Android栈还包括1组的C/C++库,可通过利用程序框架发布出来。它们包括:

OpenGL:用于支持基于OpenGL ES1.0 API、3D图形库。

FreeType**:这支持位图和矢量字体渲染。

SGL**:用于提供2D图形引擎的核心库。

ibc:标准C库,为基于Linux的嵌入式装备进行了优化。

SQLite:用于存储利用程序数据的轻量级的关系数据库引擎。

SSL:支持使用安全套接字层加密协议进行安全互联网通讯。

注意:到此,要介绍的就太多了,我将在这里结束。只是多1个部份,你可以做自己的事情。如果你不能看完全个帖子,可以将其加入书签,以备将来参考。由于,这里的大多数内容不会有太大变化!

高级Android开发库

我们所看到的核心库,到目前为止提供所有开发Android利用程序需要的功能。但是研究高级API将会使用更高级的功能并带来额外的乐趣。

虽然如此,值得注意的是,由于Android希望针对移动硬件有更广泛的适应性,因此要注意以下API适用的场合和和使用时装置是不是具有条件。

android.location:基于位置的服务的API,使利用程序访问装备确当前物理位置。基于位置的服务提供通用的访问使用任何位置固定的硬件或技术装备上可用的位置信息。

android.media:媒体API提供了用于播放音频和视频媒体文件,包括流媒体和录制的支持。

android.opengl:Android提供使用的OpenGL ES API,你可以用它来创建动态3D用户界面为你的利用程序的强大的3D渲染引擎。

android.hardware:如有可能,硬件API公然的传感器硬件,包括摄像头、加速计和指南针传感器。

android.bluetooth,android.net.wifi,android.telephony:Android也提供了硬件平台,包括蓝牙、Wi-Fi和电话硬件的低级别的访问。

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