Android 體系結構介紹

Android作爲一個移動設備的平臺，其軟件層次結構包括了一個操作系統（OS），中間件(MiddleWare)和應用程序（Application）。

根據Android的軟件框圖，其軟件層次結構自下而上分爲以下幾個層次：
第一、操作系統層（OS）
第二、各種庫（Libraries）和Android 運行環境（RunTime）
第三、應用程序框架（Application Framework）
第四、應用程序（Application）

以下分別介紹Andoid各個層次的軟件的重點及其相關技術：
● 操作系統層（OS）
Android使用Linux2.6作爲操作系統，Linux2.6是一種標準的技術，Linux也是一個開放的操作系統。Android對操作系統的使用包括核心和驅動程序兩部分，Android的Linux核心爲標準的Linux2.6內核，Android更多的是需要一些與移動設備相關的驅動程序。主要的驅動如下所示：
顯示驅動（Display Driver）：常用基於Linux的幀緩衝（Frame Buffer）驅動。
Flash內存驅動（Flash Memory Driver）
照相機驅動（Camera Driver）：常用基於Linux的v4l（Video for ）驅動。
音頻驅動（Audio Driver）：常用基於ALSA（Advanced Linux Sound Architecture，高級Linux聲音體系）驅動。
WiFi驅動（Camera Driver）：基於IEEE 802.11標準的驅動程序
鍵盤驅動（KeyBoard Driver）
藍牙驅動（Bluetooth Driver）
Binder IPC驅動： Andoid一個特殊的驅動程序，具有單獨的設備節點，提供進程間通訊的功能。
Power Management（能源管理）

● 各種庫（Libraries）和Android 運行環境（RunTime）
本層次對應一般嵌入式系統，相當於中間件層次。Android的本層次分成兩個部分一個是各種庫，另一個是Android 運行環境。本層的內容 大多是使用C++實現的。 在其中，各種庫包括：
▅ C庫：C語言的標準庫，這也是系統中一個最爲底層的庫，C庫是通過Linux的系統調用來實現。
▅ 多媒體框架（MediaFrameword）：這部分內容是Android多媒體的核心部分，基於PacketVideo（即PV）的OpenCORE，從功能上本庫一共 分爲兩大部分，一個部分是音頻、視頻的回放（PlayBack），另一部分是則是音視頻的紀錄（Recorder）。
▅ SGL：2D圖像引擎。
▅ SSL：即Secure Socket Layer位於TCP/IP協議與各種應用層協議之間,爲數據通訊提供安全支持。
▅ OpenGL ES 1.0 ：本部分提供了對3D的支持。
▅ 界面管理工具（Surface Management）：本部分提供了對管理顯示子系統等功能。
▅ SQLite：一個通用的嵌入式數據庫
▅ WebKit：網絡瀏覽器的核心
▅ FreeType：位圖和矢量字體的功能。
Android 的各種庫一般是以系統中間件的形式提供的，它們均有的一個顯著特點就是與移動設備的平臺的應用密切相關。

Android 運行環境主要指的虛擬機技術——Dalvik。
Dalvik虛擬機和一般JAVA虛擬機（Java VM）不同，它執行的不是JAVA標準的字節碼（bytecode ）而是Dalvik可執行格式（.dex）中執行文件。在執行的過程中，每一個應用程序即一個進程（Linux的一個Process）。 二者最大的區別在於Java VM是以基於棧的虛擬機（Stack-based），而Dalvik是基於寄存器的虛擬機（Register-based）。顯然，後者最大的好處在於可以根據硬件實現更大的優化，這更適合移動設備的特點。

● 應用程序框架（Application Framework）
Android的應用程序框架爲應用程序層的開發者提供APIs，它實際上是一個應用程序的框架。由於上層的應用程序是以JAVA構建的，因此本 層次提供的首先包含了UI程序中所需要的各種控件： 例如： Views (視圖組件)包括 lists(列表), grids(柵格), text boxes(文本框), buttons(按鈕)等。甚至一個嵌入式的Web瀏覽器。
一個Andoid的應用程序可以利用應用程序框架中的以下幾個部分：
Activity （活動）
Broadcast Intent Receiver （廣播意圖接收者）
Service （服務）
Content Provider （內容提供者）

● 應用程序（Application）
Android的應用程序主要是用戶界面（User Interface）方面的，通常以JAVA程序編寫，其中還可以包含各種資源文件（放置在res目錄中）JAVA程序及相關資源經過編譯後，將生成一個APK包。Android本身提供了主屏幕（Home），聯繫人（Contact），電話（Phone），瀏覽器（Browers）等衆多的核心應用。同時應用程序的開發者還可以使用應用程序框架層的API實現自己的程序。這也是Android開源的巨大潛力的體現。