Android系统介绍

　　统简介

　　Android是基于Linux内核的操作系统，是Google公司在2007年11月5日公布的手机操作系统。

　　早期由原名为"Android"的公司开发，谷歌在2005年收购"Android.Inc"后，继续进行对Android系统开发运营，它采用了软件堆层(software stack，又名软件叠层)的架构，主要分为三部分。底层Linux内核只提供基本功能，其他的应用软件则由各公司自行开发，部分程序以Java编写。

　　2011年初数据显示，仅正式上市两年的操作系统Android已经超越称霸十年的塞班系统，使之跃居全球最受欢迎的智能手机平台。现在，Android系统不但应用于智能手机，也在平板电脑市场急速扩张。采用Android系统主要厂商包括台湾的HTC,(第一台谷歌的手机G1由HTC生产代工)美国摩托罗拉,SE等，另外还有中国大陆厂商如：华为、中兴、联想、小米等。

　　编辑本段系统架构

　　应用程序

　　Android以Java为编程语言，从接口到功能，都有层出不穷的变化，其中Activity等同于J2ME的MIDlet，一个 Activity 类(class)负责创建视窗(window)，一个活动中的Activity就是在 foreground(前景)模式，背景运行的程序叫做Service。两者之间通过由ServiceConnection和AIDL连结，达到复数程序同时运行的效果。如果运行中的 Activity 全部画面被其他 Activity 取代时，该 Activity 便被停止(stopped)，甚至被系统清除(kill)。

　　View等同于J2ME的Displayable，程序人员可以通过 View 类与“XML layout”档将UI放置在视窗上，Android 1.5的版本可以利用 View 打造出所谓的 Widgets，其实Widget只是View的一种，所以可以使用xml来设计layout，HTC的Android Hero手机即含有大量的widget。至于ViewGroup 是各种layout 的基础抽象类(abstract class)，ViewGroup之内还可以有ViewGroup。View的构造函数不需要再Activity中调用，但是Displayable的是必须的，在Activity 中，要通过findViewById()来从XML 中取得View，Android的View类的显示很大程度上是从XML中读取的。View 与事件(event)息息相关，两者之间通过Listener 结合在一起，每一个View都可以注册一个event listener，例如：当View要处理用户触碰(touch)的事件时，就要向Android框架注册View.OnClickListener。另外还有Image等同于J2ME的BitMap。

　　中介软件

　　操作系统与应用程序的沟通桥梁，应用分为两层：函数层(Library)和虚拟机(Virtual Machine)。 Bionic是 Android 改良libc的版本。Android 同时包含了Webkit，所谓的Webkit 就是Apple Safari 浏览器背后的引擎。Surface flinger 是就2D或3D的内容显示到屏幕上。Android使用工具链(Toolchain)为Google自制的Bionic Libc。

　　Android采用OpenCORE作为基础多媒体框架。OpenCORE可分7大块：PVPlayer、PVAuthor、Codec、 PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。

　　Android 使用skia 为核心图形引擎，搭配OpenGL/ES。skia与Linux Cairo功能相当，但相较于Linux Cairo, skia 功能还只是雏形的。2005年Skia公司被Google收购，2007年初，Skia GL源码被公开，目前Skia 也是Google Chrome 的图形引擎。

　　Android的多媒体数据库采用SQLite数据库系统。数据库又分为共用数据库及私用数据库。用户可通过ContentResolver类(Column)取得共用数据库。

　　Android的中间层多以Java 实现，并且采用特殊的Dalvik 虚拟机(Dalvik Virtual Machine)。Dalvik虚拟机是一种“暂存器型态”(Register Based)的Java虚拟机，变量皆存放于暂存器中，虚拟机的指令相对减少。

　　Dalvik虚拟机可以有多个实例(instance), 每个Android应用程序都用一个自属的Dalvik虚拟机来运行，让系统在运行程序时可达到优化。Dalvik 虚拟机并非运行Java字节码(Bytecode)，而是运行一种称为.dex格式的文件。

　　硬件抽像层

　　Android 的 HAL(硬件抽像层)是能以封闭源码形式提供硬件驱动模块。HAL 的目的是为了把 Android framework 与 Linux kernel 隔开，让 Android 不至过度依赖 Linux kernel，以达成 kernel independent 的概念，也让 Android framework 的开发能在不考量驱动程序实现的前提下进行发展。

　　HAL stub 是一种代理人(proxy)的概念，stub 是以 *.so 档的形式存在。Stub 向 HAL“提供”操作函数(operations)，并由 Android runtime 向 HAL 取得 stub 的 operations，再 callback 这些操作函数。HAL 里包含了许多的 stub(代理人)。Runtime 只要说明“类型”，即 module ID，就可以取得操作函数。

　　编程语言

　　Android 是运行于 Linux kernel之上，但并不是GNU/Linux。因为在一般GNU/Linux 里支持的功能，Android 大都没有支持，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 为了达到商业应用，必须移除被GNU GPL授权证所约束的部份，例如Android将驱动程序移到 userspace，使得Linux driver 与 Linux kernel彻底分开。bionic/libc/kernel/ 并非标准的kernel header files。Android 的 kernel header 是利用工具由 Linux kernel header 所产生的，这样做是为了保留常数、数据结构与宏。

　　目前Android 的 Linux kernel控制包括安全(Security)，存储器管理(Memory Management)，程序管理(Process Management)，网络堆栈(Network Stack)，驱动程序模型(Driver Model)等。下载Android源码之前，先要安装其构建工具 Repo来初始化源码。Repo 是 Android 用来辅助Git工作的一个工具。