Android系统架构图学习

Android系统架构图

Android采用分层的系统架构，由下往上，分别如下

1. linux内核层
2. 硬件抽象层
3. 系统运行时库层
4. 列表内容
5. 应用程序框架层
6. 应用程序层

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Linux操作系统内核

Android以Linux操作系统内核为基础，实现以下核心系统功能。

1. 硬件设备驱动
2. 进程和内存管理
3. 网络协议栈
4. 电源管理

除此以外，Android还增加了一些面向移动设备的特有功能

1. 低内存管理LMK(Low Memory Killer)
2. 匿名共享内存(Ashmem: Anonymous Shared Memory)
3. 进程间通信Binder机制

这些功能的增强，进一步提升了Android在内存管理、进程间通信等方面的安全性。

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硬件抽象层产生原因

Android之前的版本，并不存在硬件抽象层。鉴于硬件厂商并不希望公开其设备驱动的源代码，Google对此将Linux内核驱动程序进行封装，屏蔽掉底层的实现细节，向上提供统一的接口，这就是硬件抽象层。

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硬件抽象层

HAL(Hardware Abstraction Layer)

HAL规定了一套应用层对硬件层的读写和配置的统一接口，本质上是将硬件的驱动分为用户空间和内核空间，其中内核驱动程序运行在内核空间，HAL运行在用户空间。下图中的Stub，以so库的形式存在，可以理解为proxy。上层通过调用标识获得HAL的相关Stub，进而取得相应操作。

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系统运行时库层

系统运行时库，由系统类库和Android运行时构成。
系统类库，基本上用C/C++编写

基本功能说明如下：

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Android NDK(Native Development Kit)

使得应用程序可以不依赖Dalvik虚拟机进行开发。

Android运行时核心库提供android.os, android.net, android.media等核心API，而Dalvik虚拟机依赖Linux内核，实现进程隔离与线程调度管理、安全与异常管理、垃圾回收等功能，并被改进以适应低内存、低处理器速度的移动设备环境。

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应用程序框架层

一系列的Android应用程序所需的类库

作用:

1. 使得开发人员可以快速地进行程序开发
2. 可以通过继承实现个性化的扩展。

举例:
如Activity Manager负责主线程ActivityThread的创建、Activity生命周期的维护，并为窗口提供交互的接口。

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应用层

与用户直接交互的应用程序

如SMS短信、图片浏览器、地图以及开发人员所开发的应用程序。