Android核心模块及相关技术

Android作为一个移动设备的平台，其软件层次结构包括了一个操作系统(OS)，中间件(MiddleWare)和应用程序(Application)。根据Android的软件框图，其软件层次结构自下而上分为以下几个层次：

第一、操作系统层(OS)

第二、各种库(Libraries)和Android 运行环境(RunTime)

第三、应用程序框架(Application Framework)

第四、应用程序(Application)

以下分别介绍Andoid各个层次的软件的重点及其相关技术：

操作系统层(OS)

Android使用Linux2.6作为操作系统，Linux2.6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Linux2.6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)

照相机驱动(Camera Driver)：常用基于Linux的v4l(Video for )驱动。

音频驱动(Audio Driver)：常用基于ALSA(Advanced Linux Sound Architecture，高级Linux声音体系)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)

蓝牙驱动(Bluetooth Driver)

Binder IPC驱动： Andoid一个特殊的驱动程序，具有单独的设备节点，提供进程间通讯的功能。

Power Management(能源管理)

各种库(Libraries)和Android 运行环境(RunTime)

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++实现的。

在其中，各种库包括：

▅ C库 ：C语言的标准库，这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。

▅ 多媒体框架(MediaFrameword)：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

分为两大部分，一个部分是音频、视频的回放(PlayBack)，另一部分是则是音视频的纪录(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,为数据通讯提供安全支持。

▅ OpenGL ES 1.0 ：本部分提供了对3D的支持。

▅ 界面管理工具(Surface Management)：本部分提供了对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，它们均有的一个显著特点就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是以基于栈的虚拟机(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。

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APIs，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)包括 lists(列表), grids(栅格), text boxes(文本框), buttons(按钮)等。甚至一个嵌入式的Web浏览器。

一个Andoid的应用程序可以利用应用程序框架中的以下几个部分：

Activity (活动)

BrOAdcast Intent Receiver (广播意图接收者)

Service (服务)

Content Provider (内容提供者)

应用程序(Application)

Android的应用程序主要是用户界面(User Interface)方面的，通常以JAVA程序编写，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)，浏览器(Browers)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。