1. 操作系统层(OS)——最底层
因为Android源于Linux,使用了Linux内 核,所以Android使用Linux 2.6作为操作系统。Linux 2.6是一种标准的技术,Linux也是一个开放的操作系统。Android对操作系统的使用包括核心和驱动程序两部分,Android的Linux核心 为标准的Linux 2.6内核,Android更多的是需要一些与移动设备相关的驱动程序。主要的驱动如下所示。
- 显示驱动(Display Driver):常用基于Linux的帧缓冲(Frame Buffer)驱动。
- Flash内存驱动(Flash Memory Driver):是基于MTD的Flash驱动程序。
- 相机驱动(Camera Driver):常用基于Linux的v4l驱动。
- 音频驱动(Audio Driver):常用基于ALSA(Advanced Linux Sound Architecture,高级Linux声音体系)的驱动。
- WiFi驱动(Camera Driver):基于IEEE 802.11标准的驱动程序。
- 键盘驱动(KeyBoard Driver):作为输入设备的键盘驱动。
- 蓝牙驱动(Bluetooth Driver):基于IEEE 802.15.1标准的无线传输技术。
- Binder IPC驱动:Android中一个特殊的驱动程序,具有单独的设备节点,提供进程间通信的功能。
- Power Management(能源管理):管理电池电量等信息。
2. 各种库(Libraries)和Android 运行环境(RunTime)——中间层
本层次对应一般嵌入式系统,相当于中间件层次。Android的本层次分成两个部分,一个是各种库,另一个是Android 运行环境。本层的内容大多是使用C和C++实现的。其中包含的各种库如下所示。
- C库:C语言的标准库,也是系统中一个最为底层的库,C库是通过Linux的系统调用来实现的。
- 多媒体框架(Media Frameword):这部分内容是Android多媒体的核心部分,基于PacketVideo(即PV)的OpenCORE。从功能上本库一共分为两 部分,一部分是音频、视频的回放(PlayBack),另一部分则是音视频的记录(Recorder)。
- SGL:2D图像引擎。
- SSL:即Secure Socket Layer,位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间,为数据通信提供安全支持。
- OpenGL ES 1.0:提供了对3D的支持。
- 界面管理工具(Surface Management):提供了管理显示子系统等功能。
- SQLite:一个通用的嵌入式数据库。
- WebKit:网络浏览器的核心。
- FreeType:位图和矢量字体的功能。
Android的各种库一般是以系统中间件的形式提供的,它们都有的一个显著特点是与移动设备的平台的应用密切相关。
Android 运行环境主要指的是虚拟机技术——Dalvik。Dalvik虚拟机和一般Java虚拟机(Java VM)不同,它执行的不是Java标准的字节码(Bytecode),而是Dalvik可执行格式(.dex)中的执行文件。在执行的过程中,每一个应用 程序即一个进程(Linux的一个Process)。二者最大的区别在于,Java VM是基于栈的虚拟机(Stack-based),而Dalvik是基于寄存器的虚拟机(Register-based)。显然,后者最大的好处在于可以 根据硬件实现更大的优化,这更适合移动设备的特点。
3. 应用程序(Application)
Android的应用程序主要是用户界面 (User Interface)方面的,通常用Java语言编写,其中还可以包含各种资源文件(放置在res目录中)、Java程序及相关资源经过编译后,将生成一 个APK包。Android本身提供了主屏幕(Home)、联系人(Contact)、电话(Phone)以及浏览器(Brower)等众多的核心应用。同时应用程序的开发者还可以使用应用程序框架层的API实现自己的程序。这也是Android开源的巨大潜力的体现。
4. 应用程序框架(Application Framework)
Android 的应用程序框架为应用程序层的开发者提供了API,它实际上是一个应用程序的框架。由于上层的应用程序是以Java构建的,因此本层次提供的首先包含了 UI程序中所需要的各种控件,例如:Views(视图组件),其中又包括了List(列表)、Grid(栅格)、Text Box(文本框)、Button(按钮)等,甚至一个嵌入式的Web浏览器。
一个基本的Android应用程序可以利用应用程序框架中的以下5个部分。
- Activity(活动)
- Broadcast Intent Receiver(广播意图接收者)
- Service(服务)
- Content Provider(内容提供者)
- Intent and Intent Filter(意图和意图过滤器)