概述 Android的系统架构 Android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,如图所示。
系统运行库层(Native) 系统运行库层分为两部分,分别是C/C++程序库和Android运行时库,下面分别进行介绍。
C/C++程序库 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 运行时库又分为核心库和ART(Android 5.0系统之后,Dalvik虚拟机被ART取代)。核心库提供了Java语言核心库的大多数功能,这样开发者可以使用Java语言来编写Android应用。与JVM相比,Dalvik虚拟机(DVM)是专门为移动设备定制的,允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例,并且每一个Dalvik应用作为一个独立的Linux进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。而替代DVM的ART的机制与DVM不同,DVM中的应用每次运行时,字节码都需要通过即时编译器(Just In Time,JIT)转换为机器码,这会使得应用的运行效率降低。而在ART中,系统在安装应用时会进行一次预编译(Ahead Of Time,AOT),将字节码预先编译成机器码并存储在本地,这样应用每次运行时就不需要执行编译了,运行效率也大大提高。
硬件抽象层(HAL) 硬件抽象层是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。从软硬件测试的角度来看,软硬件的测试工作都可分别基于硬件抽象层来完成,使得软硬件测试工作的并行进行成为可能。通俗来讲,就是将控制硬件的动作放在硬件抽象层中。
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。
源码目录 Android源码目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |-- Makefile |-- art (art虚拟机相关的代码) |-- bionic (bionic 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 JAVA虚拟机) |-- development (应用程序开发相关) |-- external (android使用的一些开源的模组) |-- frameworks (核心框架——java及C++语言,这个是我们需要重点学习的) |-- hardware (部分厂家开源的硬解适配层HAL代码) |-- out (编译完成后的代码输出与此目录) |-- packages (应用程序包) |-- prebuilt (x86和arm架构下预编译的一些资源) |-- sdk (sdk及模拟器) |-- system (底层文件系统库、应用及组件——C语言) |-- vendor (厂商定制代码)
下面我们来看一下Android11的源码的目录:
Android源码根目录
描述
abi
应用程序二进制接口
art
全新的ART运行环境
Android运行时
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
compatibility
cts
Android兼容性测试套件标准
dalvik
dalvik虚拟机
developers
开发者目录
development
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,由Java和C++编写
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
ndk
NDK相关代码,帮助开发人员在应用程序中嵌入C/C++代码
out
编译完成后代码输出在此目录
packages
应用程序包
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
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
bionic目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 |-- libc (C库) | |-- arch-arm (ARM架构,包含系统调用汇编实现) | |-- arch-x86 (x86架构,包含系统调用汇编实现) | |-- bionic (由C实现的功能,架构无关) | |-- docs (文档) | |-- include (头文件) | |-- inet (?inet相关,具体作用不明) | |-- kernel (Linux内核中的一些头文件) | |-- netbsd (?nesbsd系统相关,具体作用不明) | |-- private (?一些私有的头文件) | |-- stdio (stdio实现) | |-- stdlib (stdlib实现) | |-- string (string函数实现) | |-- tools (几个工具) | |-- tzcode (时区相关代码) | |-- unistd (unistd实现) | `-- zoneinfo (时区信息) |-- libdl (libdl实现,dl是动态链接,提供访问动态链接库的功能) |-- libm (libm数学库的实现,) | |-- alpha (apaha架构) | |-- amd64 (amd64架构) | |-- arm (arm架构) | |-- bsdsrc (?bsd的源码) | |-- i386 (i386架构) | |-- i387 (i387架构?) | |-- ia64 (ia64架构) | |-- include (头文件) | |-- man (数学函数,后缀名为.3,一些为freeBSD的库文件) | |-- powerpc (powerpc架构) | |-- sparc64 (sparc64架构) | `-- src (源代码) |-- libstdc++ (libstdc++ C++实现库) | |-- include (头文件) | `-- src (源码) |-- libthread_db (多线程程序的调试器库) | `-- include (头文件) `-- linker (动态链接器) `-- arch (支持arm和x86两种架构)
bootable 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 . |-- bootloader (适合各种bootloader的通用代码) | `-- legacy (估计不能直接使用,可以参考) | |-- arch_armv6 (V6架构,几个简单的汇编文件) | |-- arch_msm7k (高通7k处理器架构的几个基本驱动) | |-- include (通用头文件和高通7k架构头文件) | |-- libboot (启动库,都写得很简单) | |-- libc (一些常用的c函数) | |-- nandwrite (nandwirte函数实现) | `-- usbloader (usbloader实现) |-- diskinstaller (android镜像打包器,x86可生产iso) `-- recovery (系统恢复相关) |-- edify (升级脚本使用的edify脚本语言) |-- etc (init.rc恢复脚本) |-- minui (一个简单的UI) |-- minzip (一个简单的压缩工具) |-- mtdutils (mtd工具) |-- res (资源) | `-- images (一些图片) |-- tools (工具) | `-- ota (OTA Over The Air Updates升级工具) `-- updater (升级器)
build目录