Android系统架构-[Android取经之路]_android 取经之路-程序员宅基地
技术标签： Java 架构 # 0.Android系统架构 Linux Android取经之路 系统 Android
摘要：本节主要来讲解Android的系统架构
阅读本文大约需要花费10分钟。
文章首发微信公众号：IngresGe
专注于Android系统级源码分析，Android的平台设计，欢迎关注我，谢谢！
欢迎关注我的公众号！
[Android取经之路] 的源码都基于Android-Q（10.0） 进行分析
[Android取经之路] 系列文章：
《系统启动篇》
- Android系统架构
- Android是怎么启动的
- Android 10.0系统启动之init进程
- Android10.0系统启动之Zygote进程
- Android 10.0 系统启动之SystemServer进程
- Android 10.0 系统服务之ActivityMnagerService
- Android10.0系统启动之Launcher(桌面)启动流程
- Android10.0应用进程创建过程以及Zygote的fork流程
- Android 10.0 PackageManagerService（一）工作原理及启动流程
- Android 10.0 PackageManagerService（二）权限扫描
- Android 10.0 PackageManagerService（三）APK扫描
- Android 10.0 PackageManagerService（四）APK安装流程
《日志系统篇》
- Android10.0 日志系统分析(一)-logd、logcat 指令说明、分类和属性
- Android10.0 日志系统分析(二)-logd、logcat架构分析及日志系统初始化
- Android10.0 日志系统分析(三)-logd、logcat读写日志源码分析
- Android10.0 日志系统分析(四)-selinux、kernel日志在logd中的实现
《Binder通信原理》
- Android10.0 Binder通信原理(一)Binder、HwBinder、VndBinder概要
- Android10.0 Binder通信原理(二)-Binder入门篇
- Android10.0 Binder通信原理(三)-ServiceManager篇
- Android10.0 Binder通信原理(四)-Native-C\C++实例分析
- Android10.0 Binder通信原理(五)-Binder驱动分析
- Android10.0 Binder通信原理(六)-Binder数据如何完成定向打击
- Android10.0 Binder通信原理(七)-Framework binder示例
- Android10.0 Binder通信原理(八)-Framework层分析
- Android10.0 Binder通信原理(九)-AIDL Binder示例
- Android10.0 Binder通信原理(十)-AIDL原理分析-Proxy-Stub设计模式
- Android10.0 Binder通信原理(十一)-Binder总结
《HwBinder通信原理》
- HwBinder入门篇-Android10.0 HwBinder通信原理(一)
- HIDL详解-Android10.0 HwBinder通信原理(二)
- HIDL示例-C++服务创建Client验证-Android10.0 HwBinder通信原理(三)
- HIDL示例-JAVA服务创建-Client验证-Android10.0 HwBinder通信原理(四)
- HwServiceManager篇-Android10.0 HwBinder通信原理(五)
- Native层HIDL服务的注册原理-Android10.0 HwBinder通信原理(六)
- Native层HIDL服务的获取原理-Android10.0 HwBinder通信原理(七)
- JAVA层HIDL服务的注册原理-Android10.0 HwBinder通信原理(八)
- JAVA层HIDL服务的获取原理-Android10.0 HwBinder通信原理（九）
- HwBinder驱动篇-Android10.0 HwBinder通信原理(十)
- HwBinder原理总结-Android10.0 HwBinder通信原理(十一)
《编译原理》
- 编译系统入门篇-Android10.0编译系统（一）
- 编译环境初始化-Android10.0编译系统（二）
- make编译过程-Android10.0编译系统（三）
- Image打包流程-Android10.0编译系统（四）
- Kati详解-Android10.0编译系统（五）
本文主要介绍Android的系统架构，Android使用linux内核（Marco kernel），但是Android的架构又与Linux系统有所不同，因此在介绍Android系统架构之前，我们先一起来了解一下Linux系统的架构。
Linux系统架构
Linux架构如下图所示：
- Computer Resources：硬件资源
- Kernel：内核
- Shell：shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行，是一个命令解释器
- Programs/Utilities/Tools：库函数、工具等
- File systems：文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。Linux系统能支持多种目前流行的文件系统，如EXT2、 EXT3、 FAT、 FAT32、 VFAT和ISO9660。
- User Application: Linux应用，标准的Linux系统一般都有一套被称为应用程序的程序集，它包括文本编辑器、编程语言、X Window、办公套件、Internet工具和数据库等
Linux系统一般由4个组成部分：内核Kernel、shell、文件系统和应用程序。内核、shell和文件系统一起组成了基本的操作系统结构，它们让用户可以管理文件、运行程序并使用系统。
Linux开机后，内核启动，激活内核空间，抽象硬件、初始化硬件参数等，运行并维护虚拟内存、调度器、信号及进程间通信(IPC)。
内核启动后，再加载Shell和用户应用程序，用户应用程序使用C\C++编写，被编译成机器码，形成一个进程，通过系统调用（Syscall）与内核系统进行联通。进程间交流需要使用特殊的进程间通信(IPC)机制。
看完了Linux架构，我们再来一起看看Android系统架构。Android的系统非常复杂和庞大，底层以Linux内核为基础，上层采用带有虚拟机的JAVA层，通过JNI技术，将上下层打通。
先来看一张Google提供经典Android架构图，从上往下依次为应用层（System Apps）、应用框架层（Java API Framework）、运行层（系统Native库和Android运行时环境）、硬件抽象层(HAL)、Liunx 内核(Marco Kernel)。每一层都有对应的进程、系统库。
- 应用层（System Apps）
该层中包含所有的Android应用程序，包括电话、相机、日历等，我们自己开发的Android应用程序也被安装在这层；大部分的应用使用JAVA开发，现在Google也开始力推kotlin进行开发
- 应用框架层（Java API Framework）
这一层主要提供构建应用程序是可能用到的各种API，Android自带的一些核心应用就是使用这些API完成的，开发者也可以通过使用API来构建自己的应用程序。
- 运行层
1）系统Native库
Android包含一些C/C++库，这些库能被Android系统中不同的组件使用
2）Android运行时环境
Android包括了一个核心库，该核心库提供了Java编程语言核心库的大多数功能。虚拟机也在该层启动。
每个Android应用都有一个专有的进程，这些进程每个都有一个Dalivik虚拟机实例，并在该实例中运行。
- 硬件抽象层(HAL)
Android的硬件驱动与Linux不同，传统的Liunx内核驱动完全存在于内核空间中。但是Android在内核外部增加了一个硬件抽象层(HAL-Hardware Abstraction Layer)，把一部分硬件驱动放到了HAL层。
为什么Android要这么做呢？
Linux内核采用了GPL协议，如果硬件厂商需要支持Linux系统，就需要遵照GPL协议公开硬件驱动的源代码，这势必会影响到硬件厂家的核心利益。
Android的HAL层运行在用户空间，HAL是一个“空壳”，Android会根据不同的需要，加载不同的动态库。这些动态库由硬件厂家提供。硬件厂家把相关硬件功能写入动态库，内核中只开放一些基本的读写接口操作。这样一些硬件厂家的驱动功能就由内核空间移动到了用户空间。
Android的HAL层遵循Apache协议，并不要求它的配套程序，因此厂家提供的驱动库不需要进行开放，保护了硬件厂家的核心利益。
- Liunx 内核(Marco Kernel)
Android平台的基础是Linux内核，比如ART虚拟机最终调用底层Linux内核来执行功能。Linux内核的安全机制为Android提供相应的保障，也允许设备制造商为内核开发硬件驱动程序。
下一节将会一起来看看Android系统是如何启动的,欢迎关注我，谢谢！
微信公众号：IngresGe
智能推荐
Linux查看登录用户日志_怎么记录linux设备 发声的登录和登出-程序员宅基地
文章浏览阅读8.6k次。一、Linux记录用户登录信息文件1 /var/run/utmp----记录当前正在登录系统的用户信息；2 /var/log/wtmp----记录当前正在登录和历史登录系统的用户信息；3 /var/log/btmp：记录失败的登录尝试信息。二、命令用法1.命令last，lastb---show a listing of la_怎么记录linux设备 发声的登录和登出
第四章笔记：遍历--算法学中的万能钥匙-程序员宅基地
文章浏览阅读167次。摘要：1. 简介 2. 公园迷宫漫步 3. 无线迷宫与最短（不加权）路径问题 4. 强连通分量1. 简介在计算机科学裡，树的遍历（也称为树的搜索）是圖的遍歷的一种，指的是按照某种规则，不重复地访问某种樹的所有节点的过程。具体的访问操作可能是检查节点的值、更新节点的值等。不同的遍历方式，其访问节点的顺序是不一样的。两种著名的基本遍历策略：深度优先搜索（DFS） 和 广度优先搜索（B...
【案例分享】使用ActiveReports报表工具，在.NET MVC模式下动态创建报表_activereports.net 实现查询报表功能-程序员宅基地
文章浏览阅读591次。提起报表，大家会觉得即熟悉又陌生，好像常常在工作中使用，又似乎无法准确描述报表。今天我们来一起了解一下什么是报表，报表的结构、构成元素，以及为什么需要报表。什么是报表简单的说：报表就是通过表格、图表等形式来动态显示数据，并为使用者提供浏览、打印、导出和分析的功能，可以用公式表示为：报表 = 多样的布局 + 动态的数据 + 丰富的输出报表通常包含以下组成部分：报表首页：在报表的开..._activereports.net 实现查询报表功能
Ubuntu18.04 + GNOME xrdp + Docker + GUI_docker xrdp ubuntu-程序员宅基地
文章浏览阅读6.6k次。最近实验室需要用Cadence，这个软件的安装非常麻烦，每一次配置都要几个小时，因此打算把Cadence装进Docker。但是Cadence运行时需要GUI，要对Docker进行一些配置。我们实验室的服务器运行的是Ubuntu18.04，默认桌面GNOME，Cadence装进Centos的Docker。安装Ubuntu18.04服务器上安装Ubuntu18.04的教程非常多，在此不赘述了安装..._docker xrdp ubuntu
iOS AVFoundation实现相机功能_ios avcapturestillimageoutput 兼容性 ios17 崩溃-程序员宅基地
文章浏览阅读1.8k次，点赞2次，收藏2次。首先导入头文件#import 导入头文件后创建几个相机必须实现的对象 /** * AVCaptureSession对象来执行输入设备和输出设备之间的数据传递 */ @property (nonatomic, strong) AVCaptureSession* session; /** * 输入设备 */_ios avcapturestillimageoutput 兼容性 ios17 崩溃
Oracle动态性能视图--v$sysstat_oracle v$sysstat视图-程序员宅基地
文章浏览阅读982次。按照OracleDocument中的描述，v$sysstat存储自数据库实例运行那刻起就开始累计全实例(instance-wide)的资源使用情况。 类似于v$sesstat，该视图存储下列的统计信息：1>.事件发生次数的统计(如：user commits)2>._oracle v$sysstat视图
随便推点
Vue router报错：NavigationDuplicated {_name: "NavigationDuplicated", name: "NavigationDuplicated"}的解决方法_navigationduplicated {_name: 'navigationduplicated-程序员宅基地
文章浏览阅读7.6k次，点赞2次，收藏9次。我最近做SPA项目开发动态树的时候一直遇到以下错误：当我点击文章管理需要跳转路径时一直报NavigationDuplicated {_name: “NavigationDuplicated”, name: “NavigationDuplicated”}这个错误但是当我点击文章管理后，路径跳转却是成功的<template> <div> 文章管理页面 <..._navigationduplicated {_name: 'navigationduplicated', name: 'navigationduplic
Webrtc回声消除模式(Aecm)屏蔽舒适噪音(CNG)_webrtc aecm 杂音-程序员宅基地
文章浏览阅读3.9k次。版本VoiceEngine 4.1.0舒适噪音生成（comfort noise generator，CNG）是一个在通话过程中出现短暂静音时用来为电话通信产生背景噪声的程序。#if defined(WEBRTC_ANDROID) || defined(WEBRTC_IOS)static const EcModes kDefaultEcMode = kEcAecm;#elsestati..._webrtc aecm 杂音
医学成像原理与图像处理一：概论_医学成像与图像处理技术知识点总结-程序员宅基地
文章浏览阅读6.3k次，点赞9次，收藏19次。医学成像原理与图像处理一：概论引言：本系列博客为医学成像原理与图像处理重要笔记，由于是手写，在此通过扫描录入以图片的形式和电子版增补内容将其进行组织和共享。前半部分内容为图像处理基础内容，包括图像的灰度级处理、空间域滤波、频率域滤波、图像增强和分割等；后半部分内容为医学影象技术，包括常规胶片X光机、CR、DR、CT、DSA等X射线摄影技术、超声成像技术、磁共振成像（MRI）技术等。本篇主要内容是概论。_医学成像与图像处理技术知识点总结
notepad++ v8.5.3 安装插件，安装失败怎么处理？下载进度为0怎么处理？_nodepa++-程序员宅基地
文章浏览阅读591次，点赞13次，收藏10次。notepad++ v8.5.3 安装插件，下载进度为0_nodepa++
hive某个字段中包括\n（和换行符冲突）_hive sql \n-程序员宅基地
文章浏览阅读2.1w次。用spark执行SQL保存到Hive中： hiveContext.sql("insert overwrite table test select * from aaa")执行完成，没报错，但是核对结果的时候，发现有几笔数据超出指定范围（实际只包含100/200）最终排查到是ret_pay_remark 字段包含换行符,解决方案：执行SQL中把特殊字符替换掉regexp_replace(..._hive sql \n
印象笔记05：如何打造更美的印象笔记超级笔记_好的印象笔记怎么做的-程序员宅基地
文章浏览阅读520次，点赞10次，收藏8次。印象笔记05：如何打造更美的印象笔记超级笔记本文介绍印象笔记的具体使用，如何打造更美更实用的笔记。首先想要笔记更加好看和实用，我认为要使用超级笔记。所谓超级笔记就是具有很多便捷功能的笔记。_好的印象笔记怎么做的