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Android系统架构
Android系统架构分为五层,从上到下依次是应用层、应用框架层(Framework)、系统运行库层(Native)、硬件抽象层(HAL)和Linux内核层。
1 应用层
系统内置的应用程序以及非系统级的应用程序都是属于应用层。负责与用户进行直接交互,通常都是用Java进行开发的。
2 应用框架层(Java Framework)
应用框架层为开发人员提供了可以开发应用程序所需要的API,我们平常开发应用程序都是调用的这一层所提供的API,当然也包括系统的应用。这一层的是由Java代码编写的,可以称为Java Framework。下面来看这一层所提供的主要的组件。
名称 | 功能描述 |
Activity Manager(活动管理器) | 管理各个应用程序生命周期以及通常的导航回退功能 |
Location Manager(位置管理器) | 提供地理位置以及定位功能服务 |
Package Manager(包管理器) | 管理所有安装在Android系统中的应用程序 |
Notification Manager(通知管理器) | 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息 |
Resource Manager(资源管理器) | 提供应用程序使用的各种非代码资源,如本地化字符串、图片、布局文件、颜色文件等 |
Telephony Manager(电话管理器) | 管理所有的移动设备功能 |
Window Manager(窗口管理器) | 管理所有开启的窗口程序 |
Content Providers(内容提供器) | 使得不同应用程序之间可以共享数据 |
View System(视图系统) | 构建应用程序的基本组件 |
表1
3 系统运行库层(Native)
系统运行库层分为两部分,分别是C/C++程序库和Android运行时库。下面分别来介绍它们。
3.1.C/C++程序库
C/C++程序库能被Android系统中的不同组件所使用,并通过应用程序框架为开发者提供服务,主要的C/C++程序库如下表2所示
名称 | 功能描述 |
OpenGL ES | 3D绘图函数库 |
Libc | 从BSD继承来的标准C系统函数库,专门为基于嵌入式Linux的设备定制 |
Media Framework | 多媒体库,支持多种常用的音频、视频格式录制和回放。 |
SQLite | 轻型的关系型数据库引擎 |
SGL | 底层的2D图形渲染引擎 |
SSL | 安全套接层,是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议 |
FreeType | 可移植的字体引擎,它提供统一的接口来访问多种字体格式文件 |
表2
3.2.Android运行时库
运行时库又分为核心库和ART(5.0系统之后,Dalvik虚拟机被ART取代)。核心库提供了Java语言核心库的大多数功能,这样开发者可以使用Java语言来编写Android应用。相较于JVM,Dalvik虚拟机是专门为移动设备定制的,允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例,并且每一个Dalvik 应用作为一个独立的Linux 进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。而替代Dalvik虚拟机的ART, ART的机制与Dalvik 不同。在Dalvik下,应用每次运行的时候,字节码都需要通过即时编译器转换为机器码,这会拖慢应用的运行效率,而在ART 环境中,应用在第一次安装的时候,字节码就会预先编译成机器码,使其成为真正的本地应用。
4 硬件抽象层(HAL)
硬件抽象层是位于操作系统内核与硬件电路之间的接口层,其目的在于将硬件抽象化,为了保护硬件厂商的知识产权,它隐藏了特定平台的硬件接口细节,为操作系统提供虚拟硬件平台,使其具有硬件无关性,可在多种平台上进行移植。 从软硬件测试的角度来看,软硬件的测试工作都可分别基于硬件抽象层来完成,使得软硬件测试工作的并行进行成为可能。通俗来讲,就是将控制硬件的动作放在硬件抽象层中。
5 Linux内核层
Android 的核心系统服务基于Linux 内核,在此基础上添加了部分Android专用的驱动。系统的安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于该内核。
Android系统的五层架构就讲到这,了解以上的知识对以后分析系统源码有很大的帮助。