读书笔记之Android 进阶解密--Android 系统架构

目录

1. Android 系统架构

系统架构分为五层,从上到下依次是应用层、应用框架层、系统运行库层、硬件抽象层和 Linux 内核层。

  • 应用层(System Apps):可以与用户直接交互的系统内置的应用程序和非系统级的应用程序。

  • 应用框架层(Java API Framework):提供了开发应用程序所需要的 API。
    应用框架层所提供的主要组件:
    (1)Activity Manager(活动管理器):管理各个应用程序生命周期,以及常用的导航回退功能。
    (2)Location Manager(位置管理器):提供地理位置及定位功能服务。
    (3)Package Manager(包管理器):管理所有安装在 Android 系统中的应用程序。
    (4)Notification Manager(通知管理器):使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。
    (5)Resource Manager(资源管理器):提供应用程序使用的各种非代码资源。
    (6)Telephony Manager(电话管理器):管理所有的移动设备功能。
    (7)Window Manager(窗口管理器):管理所有开启的窗口程序。
    (8)Content Provider(内容提供器):使得不同应用程序之间可以共享数据。
    (9)View System(视图系统):构建应用程序的基本组件。

  • 系统运行库层(Native):分为 C/C++ 程序库和 Android 运行时库。
    C/C++ 程序库:能被 Android 系统中的不同组件所使用,并通过应用程序框架为开发者提供服务。
    Android 运行时库:又分为核心库和 ART (5.0 系统之后,Dalvik 虚拟机被 ART 取代)。

  • 硬件抽象层(HAL):位于操作系统内核与硬件电路之间的接口层,其目的在于将硬件抽象化。为了保护硬件厂商的知识产权,它隐藏了特定平台的硬件接口细节,为操作系统提供虚拟硬件平台,使其具有硬件无关性,可在多种平台上进行移植。

  • Linux 内核层(Linux Kernel):Android的核心系统服务基于 Linux 内核,在此基础上添加了部分 Android 专用的驱动,系统的安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于该内核。

2. 系统源码目录

2.1 整体结构

Android 8.0.0 的系统根目录结构:

  • art:全新的 ART 运行环境
  • bionic:系统 C 库
  • bootable:启动引导相关代码
  • build:存放系统编译规则及 generic 等基础开发包配置
  • cts:Android 兼容性测试套件标准
  • dalvik:Dalvik 虚拟机
  • developers:开发者目录
  • development:与应用程序开发相关
  • device:设备相关配置
  • docs:参考文档目录
  • external:开源模组相关文件
  • frameworks:应用程序框架,Android 系统核心部分
  • hardware:主要是硬件抽象层的代码
  • libcore:核心库相关文件
  • libnativehelper:动态库,实现 JNI 库的基础
  • out:编译完成后代码在此目录输出
  • pdk:Plug Development Kit 的缩写,本地开发套件
  • platform_testing:平台测试
  • prebuilts:X86 和 ARM 架构下预编译的一些资源
  • sdk:SDK 和模拟器
  • package:应用程序包
  • system:底层文件系统库、应用和组件
  • toolchain:工具链文件
  • tools:工具文件
  • makefile:全局 Makefile 文件,用来定义编译规则

2.2 应用层部分

package 目录结构:

  • apps:核心应用层程序
  • experimental:第三方应用程序
  • inputmethods:输入法目录
  • providers:内容提供者目录
  • screensavers:屏幕保护
  • services:通信服务
  • wallpapers:墙纸

2.3 应用框架层部分
主要实现代码在 frameworks/base 和 frameworks/av 目录下。

frameworks/base 目录结构:

  • api:定义 API
  • core:核心库
  • docs:文档
  • include:头文件
  • libs:库
  • media:多媒体相关库
  • nfc-extras:与 NFC 相关
  • opengl:2D/3D 图形 API
  • sax:XML 解析器
  • telephony:电话通信管理
  • tests:与测试相关
  • vr:与 VR 相关
  • cmds:命令
  • data:字体和声音等数据文件
  • graphics:与图形图像相关
  • keystore:与数据签名证书有关
  • location:地址位置相关库
  • native:本地库
  • obex:蓝牙传输
  • packages:设置、TTS、VPN 程序
  • services:系统服务
  • test-runner:测试工具相关
  • tools:工具
  • wifi:Wi-Fi 无线网络

2.4 C/C++ 程序库部分

  • bionic:Google 开发的系统C库,以 BSD 许可形式开源
  • frameworks/av/media:系统媒体库
  • frameworks/native/opengl:第三方图形渲染
  • frameworks/native/services/surfaceflinger:图形显示库,主要负责图形的渲染、叠加和绘制等功能
  • external/sqlite:轻量级关系型数据库 SQLite 的 C++ 实现

3. 如何阅读源码

方式一:在线阅读
在线阅读源码的网址:http://androidxref.com

方式二:下载源码到本地,用工具阅读
推荐工具:Source Insight

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