Android的系统构架
Android是一种以Linux为基础的开放源码操作系统，主要应用于便携设备。Android一词最早出现于法国作家利尔亚当在1886年发表的科幻小说《未来夏娃》中。作者将外表像人类的机器起名为Android，这也就是Android小人名字的由来。Android股份有限公司于2003年在美国加州成立，在2005年被Google收购。2010年末数据显示，仅正式推出两年的Android系统的市场占有率已经超越称霸十年的诺基亚Symbian系统，跃居全球最受欢迎的智能手机平台之一。
Android的系统构架分为四层，从高层到底层分为应用程序层，应用程序框架层，系统运行库层和Linux核心层
1、Android应用层
Android应用层由运行在Android设备上的所有应用共同构成，它不仅包括通话、短信、联系人等系统应用（随Android系统一起预装在移动设备上），还包括其他后续安装到设备中的第三方应用。第三方应用都是基于Android提供的SDK（Software Development Kit）进行开发的，并受到SDK接口的约束。而预装在设备中的系统应用，则可以调用整个框架层的接口和模块，其中的很多接口在SDK中是隐藏的，因此，系统应用具有比第三方应用更多的权利。
Android的应用都是基于Java语言来开发的，但在很多应用（尤其是游戏）中，需要进行大规模的运算和图形处理，以及使用开源C/C++类库。通过Java来实现，可能会有执行效率过低和移植成本过高等问题。因此在Android开发中，开发者可以使用C/C++来实现底层模块，并添加JNI（Java Native Interface）接口与上层Java实现进行交互，然后利用Android提供的交叉编译工具生成类库并添加到应用中。为了让应用开发者能够绕过框架层，直接使用Android系统的特定类库，Android还提供了NDK（Native Development Kit），它由C/C++的一些接口构成，开发者可以通过它更高效地调用特定的系统功能。但开发者通常只能使用C/C++编写功能类库，而不是整个应用。这是因为，诸如界面绘制、进程调度等核心机制是部署在框架层并通过Java来实现的，应用只有按照它们规定的模式去编写特定的Java模块和配置信息，才能够被识别、加载和执行。
2、应用程序框架层
这一层即是编写Google发布的核心应用时所使用的API框架，开发人员同样可以使用这些框架来开发自己的应用，这样便简化了程序开发的架构设计，但是必须遵守其框架的开发原则，本层提供以下组件：
l 丰富而又可扩展的视图（Views）：可以用来构建应用程序，它包括列表（lists）、网格（grids）、文本框（text boxes）、按钮（buttons）， 甚至可嵌入的Web浏览器。
l 内容提供器（Content Providers）：它可以让一个应用访问另一个应用的数据（如联系人数据库）， 或共享它们自己的数据
l 资源管理器（Resource Manager）：提供非代码资源的访问，如本地字符串、图形、和布局文件（layoutfiles）。
l 通知管理器 （Notification Manager）：应用可以在状态栏中显示自定义的提示信息。
l 活动管理器（Activity Manager）：用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航退回功能。
l 窗口管理器（Window Manager)：管理所有的窗口程序。
l 包管理器（Package Manager）：Android系统内的程序管理
3、系统运行库层
当使用Android 应用框架时，Android系统会通过一些C/C++库来支持对我们使用的各个组件，使其能更好地为开发者服务。主要的运行库如下：
l Bionic系统 C 库：C语言标准库，系统最底层的库，C库通过Linux系统来调用。
l 多媒体库（MediaFrameword）：Android系统多媒体库，基于PacketVideo OpenCORE，该库支持多种常用的音频、视频格式的回放和录制以及一些图片，比如：MPEG4、MP3、AAC、AMR、JPG, PNG 等。
l SGL：2D图形引擎库。
l SSL：位于TVP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供支持。
l OpenGL ES 1.0：3D效果的支持。
l SQLite：关系数据库。
l Webkit：Web浏览器引擎。
l FreeType ：位图（Bitmap）及矢量（Vector）。
每个Java程序都运行在Dalvik虚拟机之上。与PC一样，每个Android应用程序都有自己的进程，Dalvik虚拟机只执行".dex"的可执行文件。当Java程序通过编译，最后还需要通过SDK中 的 "dx"工具转化成".dex"格式才能正常地在虚拟机上执行。
Google于2007年底正式发布了Android SDK, 作为 Android系统的重要特性，Dalvik虚拟机也第一次进入了人们的视野。它对内存的高效使用，以及在低速CPU上表现出的高性能，确实令人刮目相看。Android系统可以简单地完成进程隔离和线程管理。每一个Android应用在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例，其代码在虚拟机的解释下得以执行。很多人认为Dalvik虚拟机是一个Java虚拟机，因为Android的编程语言恰恰就是Java语言。但是这种说法并不准确，因为Dalvik虚拟机并不是按照Java虚拟机的规范来实现的，两者并不兼容；同时还要两个明显的不同：Java虚拟机运行的是Java字节码，而Dalvik虚拟机运行的则是其专有的文件格式DEX（Dalvik Executable）的文件。在Java SE程序中的Java类会被编译成一个或者多个字节码文件（.class）然后打包到JAR文件，而后Java虚拟机会从相应的CLASS文件和JAR文件中获取相应的字节码；Android应用虽然也是使用Java语言进行编程，但是在编译成CLASS文件后，还会通过一个工具（dx）将应用所有的CLASS文件转换成一个DEX文件，而后Dalvik虚拟机会从其中读取指令和数据。
Dalvik虚拟机非常适合在移动终端上使用，相对于在桌面系统和服务器系统运行的虚拟机而言，它不需要很快的CPU速度和大量的内存空间。根据Google的测算，64M的RAM已经能够让系统正常运转了。其中24M被用于底层系统的初始化和启动，另外20M被用于高层启动高层服务。当然，随着系统服务的增多和应用功能的扩展，其所消耗的内存也势必越来越大。
4、Linux核心层
Android 的核心系统服务基于Linux2.6内核，其安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于Linux2.6内核。Linux内核同时也作为硬件和软件栈之间的抽象层。Android更多的是需要一些与移动设备相关的驱动程序，主要的驱动如下：
l 显示驱动（Display Driver）：基于Linux的帧缓冲(FrameBuffer)驱动。
l 键盘驱动(KeyBoard Driver)：作为输入设备的键盘驱动。
l Flash内存驱动（FlashMemory Driver）：基于MTD的Flash驱动程序。
l 照相机驱动（Camera Driver）：常用的基于Linux的v4l2（Video for Linux）驱动。
l 音频驱动（Audio Driver）：常用的基于ALSA（AdvancedLinux Sound Architecture）的高级Linux声音体系驱动。
l 蓝牙驱动（Bluetooth Driver）：基于IEEE 802.15.1标准的无线传输技术。
l WiFi驱动（Camera Drive）：基于IEEE 802.11标准的驱动程序。
l Binder IPC驱动：Android的一个特殊的驱动程序，具有单独的设备节点，提供进程间通讯的功能。
l Power Management（能源管理）：比如电池电量等。
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