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解读Android安卓操作系统的基本技术架构

2011年01月28日 08:12 次阅读

随着科技的快速演进,现代人对移动通信、无线上网与多媒体娱乐的需求更甚以往,所谓的智能手机(Smart Phone)便成了炙手可热的个人消费电子产品之一,从Apple不断推出iPhone企图颠覆消费者对手机的想象、RIM推出主打商务功能的黑莓机、Google的Android系统让众家手机厂商争食大饼,到微软屡败屡战的从WinMo一路开发到WP7,智能手机的这块战场可说是打的如火如荼。然而在这些众家竞争者中,Android可说是目前行情看俏的一套操作系统,以国际市调研究机构Gartner最新出炉2010年第三季的调查为例,采用Android操作系统的智能手机在过去一年以来成长幅度最高,光是市占率便是前一年同期的七倍之多,销售量更是达到14倍的成长,同时也一举从市占率排名的第六名窜升到第二名。而在今年一月份甫落幕的国际消费性电子展(CES),也处处可见各式各样采用Android操作系统的产品。
*Gartner 2010 Q3 Worldwide Smartphone Sales

Android在过去一直扮演后起之秀的角色,切入智能手机的速度似乎慢了苹果的iOS一步,但与Apple相同的是,它也成功的将其应用从手机移植到了平板电脑(Tablet PC)上。Android开放源代码(Open Source)的特性,能轻易地提高厂商对自家产品的接受度,更不用提背后Google的强力撑腰能带来多大的经济效益。目前可见包括手机厂商HTC、摩托罗拉(Motorola)、三星(SAMSUNG),以及电脑大厂惠普(HP)与戴尔(Dell)等皆投向Android的怀抱,Android被广泛应用可说是势在必行。


尽管Android系统的普及看似指日可待,但在实际的产品应用上,也有其可能产生的问题风险。Android作为一个开放式的操作系统,是Google提供厂商的操作系统参考架构(reference design),厂商能有充足的发挥空间,以Android为基础向上开发设计自家产品,但也因为这样的开放性与自由性,让厂商在软硬件结合的这个环节必须下更大的功夫,像是如何挑选合适的硬件包括基频处理器、通信芯片、触控感应芯片、天线与存储器模组等,以及如何调整出最适当的软件设定等,更重要的是如何将软硬件整合,开发出差异化的产品。这中间所有的细节都会对产品最终样貌产生莫大的影响,像是其功能的完整度、使用接口的设计、效能表现(例如触控滑动画面、开启程序所需时间)、品质可靠度、甚至是后续的固件升级动作等等。在此百佳泰便试图以专业中立的测试实验室角度,来点出厂商应用Android于手机、平板电脑或其他设备时应注意的开发重点,以希冀作为一个有效的参考资讯。

解读Android基本技术架构
首先我们先来看到Android的基本技术架构,Android是以Linux为核心,并采用软件堆迭(software stack)的架构延伸发展的一套软件平台与操作系统。根据下图可以看出,其基本架构分为五层:

*Android Structure by Google

·Linux核心(Linux Kernel):以Linux开发提供最底层的核心系统服务,包括安全性(Security)、存储器管理(Memory Management)、进程管理(Process Management)、网路堆迭(Network Stack)与驱动程序模型(Driver Model)。

·Android执行环境(Android RunTIme):透过Core Libraries(核心函式库)以及暂存器型态的Dalvik Virtual Machine(Dalvik虚拟机器)来执行程序。

·系统函式库(Library):使用C/C++函式库的系统组件以供呼叫使用,开发者可透过上层的应用程序框架来运用这些功能,这也是主要Android设备的效能关键。

·应用程序框架(ApplicaTIon Framework):被设计来简化组件的再运用,开发者能完整存取使用与核心应用程序(Core ApplicaTIon)相同的API,应用程序可以发布功能并为其它应用程序所使用(需受限于其安全性限制),开发者也可运用同样的机制来新增与置换组件。

·应用程序(ApplicaTIon):所有Android应用程序皆是以Java程序语言编写,原始就会包含像是Email、简讯、日历、地图、浏览器、联络人等其它应用程序,让用户一开始就拥有这些基本功能,开发者也可在此客制其使用接口。


厂商越想要设计出与原始设定不同且增强效能的产品,便越需要对这五层架构进行修改。譬如像是多任务处理能力(multi-tasking),便可能需要修改包括Linux核心与应用程序框架的设计;而应用程序的开发者更可能需要针对应用程序与框架进行调整。由此可见,对Android设备而言,任何一个功能的置入或是对硬件设定的细微更动,都需要对Android系统进行从下到上的调整以达到最优化的效能,而这正是最为困难与需要验证的一环。

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发表于 2017-12-04 16:35 1474次阅读
安卓手机实现iOS虚拟化,进一步攻占苹果的iPh...

MIPS宣布支持 Android

随着Android在移动电话市场的成功,许多公司都看到了Android扩展到移动电话以外市场的潜力,...

发表于 2017-12-04 04:09 128次阅读
MIPS宣布支持 Android

Android安装到上网本后与低能耗ARM要胜...

据国外媒体报道,权威调研机构Gartner周一在一份报告中称,谷歌Android系统已侵入上网本市场...

发表于 2017-12-04 04:08 159次阅读
 Android安装到上网本后与低能耗ARM要胜...

ARM正在迅速改变他的形象使其变成更多领域的核心...

ARM正在迅速改变他的形象,从移动手持市场的核心CPU,变成更多领域的核心CPU,这其中包括数字家庭...

发表于 2017-12-04 04:07 108次阅读
ARM正在迅速改变他的形象使其变成更多领域的核心...

Android上应用的开发概述及其应用范例

Android一词的本义指机器人,同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台...

发表于 2017-12-01 16:26 208次阅读
Android上应用的开发概述及其应用范例

轻松实现基于Android的刮奖效果控件

 日常生活中,我们对刮奖效果想必不会陌生,其原理就是通过在原有图案和文字上添加刮层来实现的。如果我们...

发表于 2017-11-29 08:39 177次阅读
轻松实现基于Android的刮奖效果控件

Android开发统一规范

项目做久了后来发现又有更新了,贼麻烦,今天有空记录一下统一资源版本管理 . 在project的bui...

发表于 2017-11-28 14:32 99次阅读
Android开发统一规范

Android中实现简单的新闻列表

Android中实现简单的新闻列表 在刚开始写CSDN的时候,写过一篇 Android中通过List...

发表于 2017-11-27 20:45 255次阅读
Android中实现简单的新闻列表

Android string.xml中的空格以及...

安卓开发时用value目录下的string.xml文件保存全局的字符串变量,来方便支持多种语言。

发表于 2017-11-27 16:57 321次阅读
Android string.xml中的空格以及...

Android温习之路之继承

java语言当中的继承只能单继承。单继承:一个类只能有一个父类,可以理解为一个儿子只能有一个父亲。多...

发表于 2017-11-27 16:56 152次阅读
Android温习之路之继承

android实现TextView文字倒影效果

android 实现TextView的倒影效果 不多说了,先上张效果图。最重要的就是View中get...

发表于 2017-11-27 15:31 214次阅读
android实现TextView文字倒影效果

Android设置全局字体大小

Android 如何在设置字体大小统一的情况下,设置全局字体大小

发表于 2017-11-27 15:01 345次阅读
Android设置全局字体大小

继Android、iOS之后,谷歌推出Fuchs...

Swift 是一种由苹果公司开发的编程语言,用于构建 iOS、macOS、tvOS 以及 watch...

发表于 2017-11-27 14:46 288次阅读
继Android、iOS之后,谷歌推出Fuchs...

Android检测是否连接互联网

如今开发的app没有不用到网络的,所以对当前网络状态的准确把控就尤为重要了。经常有这样的场景:获取手...

发表于 2017-11-27 13:01 219次阅读
Android检测是否连接互联网