关于Android系统
Android，本义指“机器人”，是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的操作系统。
Android系统优缺点
开放性
在优势方面，Android平台首先就是其开发性，开发的平台允许任何移动终端厂商加入到Android联盟中来。显著的开放性可以使其拥有更多的开发者，随着用户和应用的日益丰富，一个崭新的平台也将很快走向成熟。
开发性对于Android的发展而言，有利于积累人气，这里的人气包括消费者和厂商，而对于消费者来讲，最大的受益正是丰富的软件资源。开放的平台也会带来更大竞争，如此一来，消费者将可以用更低的价位购得心仪的手机。
丰富的硬件
这一点还是与Android平台的开放性相关，由于Android的开放性，众多的厂商会推出千奇百怪，功能特色各具的多种产品。功能上的差异和特色，却不会影响到数据同步、甚至软件的兼容，如同从诺基亚Symbian风格手机一下改用苹果iPhone，同时还可将Symbian中优秀的软件带iPhone上使用、联系人等资料更是可以方便地转移。
跨平台
由于使用Java进行开发，Android继承了Java跨平台的优点。任何Android应用几乎无需任何修改就能运行于所有的Android设备。包括但不限于手机，平板，手环，车载系统，智能家居。
方便开发
Android平台提供给第三方开发商一个十分宽泛、自由的环境，不会受到各种条条框框的阻扰，可想而知，会有多少新颖别致的软件会诞生。但也有其两面性，血腥、暴力、情色方面的程序和游戏如何控制正是留给Android难题之一。
Google应用
在互联网的Google已经走过10年度历史，从搜索巨人到全面的互联网渗透，Google服务如地图、邮件、搜索等已经成为连接用户和互联网的重要纽带，而Android平台手机将无缝结合这些优秀的Google服务。
太碎片化
纷繁复杂的屏幕尺寸，分辨率，不同版本且订制开发的Android系统，各个厂家硬件，虚拟菜单等，给开发者带来一定的复杂性。
截至目前发行历史版本：
每个版本都是按照英文字母顺序取的字母，然把它作为单词第一个字母，去拼一个甜点的单词，可是到了M,N,O,P，到了Q的时候就变了，改为就叫Android 10了。
- 1.5 Cupcake（纸杯蛋糕）
- 1.6 Donut（甜甜圈）
- 2.2 Froyo（冻酸奶）
- 2.3 Gingerbread（姜饼）
- 3.x Honeycomb（蜂巢）
- 4.0 Ice Cream Sandwich（冰激凌三明治）
- 4.1 Jelly Bean（果冻豆）
- 4.4 KitKat（奇巧巧克力）
- 5.0 Lollipop（棒棒糖）
- 6.0 Marshmallow（棉花糖）
- 7.0 Nougat（牛轧糖）
- 8.0 Oreo（奥利奥）
- 9.0 Pie (派)
- 10.0 Android 10
系统架构图：
基于Android 8.0的系统根目录结构图：
Android从下往上层主要分为4层，如同网络的七层协议，这样做的好处是屏蔽本层与下层的差异。
- linux内核层（Linux Kernel）
- 系统运行时库层 （Libraries and Android Runtime）
- 应用程序框架层（Application Framework）
- 应用程序层 （Applications）
linux内核层（Linux Kernel）
| 驱动名称 | 简介 |
|---|---|
| Android电源管理（Power Management） | 针对嵌入式设备的，基于标准Linux电源管理系统的，轻量级的电源管理驱动 |
| 低内存管理器 （Low Memory Keller） | 选择性杀死进程来释放需要的内存 |
| 匿名共享内存 （Ashmem） | 为进程之间提供共享内存资源，同时为内核提供回收和管理内存的机制 |
| 日志（Android Logger） | 一个轻量级的日志设备 |
| 定时器（Android Alarm） | 提供一个定时器把设备从睡眠状态唤醒 |
| 物理内存映射管理 （Android PMEM） | DSP及其他设备只能工作在连续的物理内存上，PMEM用于向用户空间提供 连续的物理内存区域映射 |
| Android定时设备（Android Timed device） | 执行对设备的定时控制功能 |
| Yaffs2文件系统 | Android采用大容量的NAND闪存作为存储设备，使用Yaffs2作为文件系统管理大容量MTD NAND Flash；Yaffs2占用内存小，垃圾回收简洁迅速 |
硬件抽象层
在linux内核层和系统运行时库层之间还有一层硬件抽象层（Hardware Abstract Layer,HAL），它是对硬件设备的具体实现加以抽象。鉴于许多硬件设备厂商不希望公开其设备驱动的源代码，如果能将android的应用框架层与linux系统内核的设备驱动隔离，使应用程序框架的开发尽量独立于具体的驱动程序，则android将减少对Linux内核的依赖。HAL由此而生，它是对Linux内核驱动程序进行的封装，将硬件抽象化，屏蔽掉了底层的实现细节。
系统运行库层
由系统类库和Android运行时组成。
-
系统类库（Libraries）
系统类库大部分由C/C++编写，提供的功能通过Android应用程序框架来调用。
| 名称 | 简介 |
|---|---|
| Surface Manager | 管理应用显示，另外也对2D和3D图形提供支持 |
| Media Framework | 基于PacketVideo的OpenCORE的多媒体库，支持多种常见音视频格式的录制和播放 |
| SQLite | 本地小型关系数据库，如平时用数据库用到 |
| OpenGL | 基于OpenGL ES 1.0API标准实现的3D跨平台图形库 |
| FreeType | 用于显示位图和矢量字体 |
| WebKit | Web浏览器的软件引擎 |
| SGL | 基于2D图形引擎 |
| Libc（bionic ibc） | C函数库bionic libc，更适合基于嵌入式Linux的移动设备 |
| SSL | 安全套接层，为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议，如https请求需认证 |
几个常用且比较重要的C/C++程序库所在的目录如图：
-
Android运行时（Android Runtime）
由核心库和Dalvik虚拟机组成。
核心库：核心库提供了Java5 se API的多数功能，并提供Android的核心API，如android.os，android.net，android.media等。
Dalvik虚拟机：Dalvik虚拟机是基于apache的java虚拟机，并被改进以适应低内存，低处理器速度的移动设备环境。Dalvik虚拟机依赖于Linux内核，实现进程隔离与线程调试管理，安全和异常管理，垃圾回收等重要功能。
Jvm、Dalvik和Art
| java虚拟机 | Dalvik虚拟机 |
|---|---|
| java虚拟机基于栈，基于栈的机器必须使用指令来载入和操作栈上数据 | Dalvik虚拟机基于寄存器 |
| java虚拟机运行的是java字节码。（java类会被编译成一个或多个字节码.class文件，打包到.jar文件中，java虚拟机从相应的.class文件和.jar获取相应的字节码） | Dalvik运行的是自己专属的.dex字节码格式。（java类被编译成.class文件后，会通过一个dx工具将所有的.class文件转换成一个.dex文件，然后dalvik虚拟机会从其中读取指令和数据） |
| - | 一个应用对应一个Diavik虚拟机实例，独立运行 |
Android应用编译及运行流程：
aapt:
即Android Asset Packaging Tool（Android 打包工具），在SDK的build-tools目录下，也行平时没有用到过，但是开发工具生成Apk时会自动使用aapt将代码和资源文件打包在其中。
Apk打包流程：
SDK和NDK的关系：
ndk可以通过native code跨过使用dalvik runtime,直接调用到android内核资源，而sdk则需要在dalvik runtime环境下才能调用到内核资源。然而两者并不是各司其职，各不相关。android提供了JNI(java native interface)使两者可以进行相互调用和通信。
应用框架层(Application Framework)
应用程序框架层提供开发Android应用程序所需的一系列类库，高度封装直接调用。
应用框架层的主要实现代码在frameworks/base和frameworks/av目录下，其中frameworks/base目录结构如图：
| 类库名称 | 简介 |
|---|---|
| 视图系统（View System） | 创建应用所需的组件 |
| 活动管理器（ActivityManager） | 管理各个应用程序生命周期，为所有程序的窗口提供交互的接口 |
| 窗口管理器（Window Manager） | 对窗口程序进行管理 |
| 内容提供者（Content Provider） | 提供一个应用程序访问另一个应用程序数据的功能，实现应用间共享数据 |
| 通知管理器（Notification Manager） | 使应用可以在系统状态栏中显示通知消息 |
| 包管理器（Package Manager） | 管理应用安装、卸载，应用版本号、版本名，查询相关权限等功能 |
| 资源管理器（Resource Manager） | 提供各种非代码资源供应用程序使用，如字符串，颜色，图片，音频等 |
| 位置管理器（Location Manager） | 提供位置服务 |
| 电话管理器（Telephony Manager） | 提供设备电话相关功能 |
| XMPP服务 | Google在线即时交流软件中一个通用的进程，提供后台推送服务 |
系统应用
根据Google给出的官方架构图，Android系统应用开发处于Android架构的System Apps层，像桌面，拨号盘，日历，相机，邮件，设置等，但这些app属于系统app，系统app本质上跟第三方app没什么区别，只是最终存放在Android系统中的位置不同，系统app存放在/system/priv-app/和/system/app/中，第三方app存放在/data/app/当中，这三个目录的权限不一样，按照权限大小排序分别为，/system/priv-app/ > /system/app/ > /data/app/。
应用层(Applications)
系统内置的应用程序以及非系统级的应用程序都属于应用层，负责与用户进行直接交互，通常都是用Java进行开发的。包括设备系统自带的工具，日历，音乐，浏览器，图片查看等应用，还有开发者开发应用程序。
源码根目录中的packages目录对应着系统应用层，目录结构图：
在线阅读Android源码
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虽然我们平时开发应用主要行走在Applications层上，但是并不限制我们往下走，虽然这条路是艰难漫长的，坚持下去总有拨云见雾的一天。该篇文章保持更新。
