《Android系统开发》笔记

《Android系统开发》笔记1：Android系统概述

Android四层架构：

1. Linux Kernel&driver层

a.依赖于Linux 2.6内核，包含安全性。内存管理。进程管理，网络协议栈。驱动模型等
b.Android自己加入的驱动，Binder IPC驱动，显示驱动，输入设备驱动。音频系统驱动，摄像头驱动，Wifi驱动。蓝牙驱动，电源管理等

2. Android本地库 & Java执行环境层

Android本地库（C/C++）
Bionic：为嵌入式设备定制的C系统函数库libc
OpenCore：多媒体库
… …

Java执行环境
Dalvik是Android中的java虚拟机，可支持同一时候执行多个虚拟机实例。
每一个Android应用程序都在自己的进程中执行。都拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例；
全部java类经过java编译器编译，然后通过SDK中的dx工具转成.dex格式交由虚拟机执行

3. Android应用程序框架层

为最上层的应用程序提供一系列服务和系统，包含：
Views：如Lists, girds, buttons等UI元素；
Content Providers：应用程序之间的数据共享;
Resource Manager: 提供对本地字符串，图形，Layout等资源的訪问；
Notification Manager: 在状态栏显示自己定义提示信息
Activity Manager: 管理Activity生命周期

4. Android应用程序层

基于Java语言的应用程序，既包含Android系统提供的核心应用程序（E-mailclient。SMS，日历，浏览器。通讯簿等），又包含用户开发的Android应用程序

Android系统的三种开发模式：

1. Android应用开发

基于Android提供的系统API（第三层java framework）进行应用层面的开发。通常基于Android SDK开发就可以

2. Android系统开发

通常涉及用户空间各层的开发：C或C++本地库，JNI层，Java类库，应用层

3. Android移植开发

Linux中相关设备的驱动程序开发。比方LCD，触摸屏，键盘，音频，摄像头。蓝牙等。

以及硬件抽象层的开发，硬件抽象层在用户空间。介于驱动和Android系统之间

Android开发辅助工具

aapt：用于建立zip兼容的包，如zip，jar，apk

adb（Android debug bridge），能够通过网络或者USB的方式连接。假设使用网络方式，须要设置ADBHOST环境变量（？）

AIDL(Android Interface Description Language):可生成进程间接口的代码，如Service可能使用的接口

DDMS（Dalvik Debug Monitor Service）：可以在模拟器或者设备上管理进程并协助调试

Draw 9-patch：NinePatch是Android平台特有的一种非矢量图形自然拉伸处理方法，能够帮助常规的图形在拉伸时不会缩放;Draw 9-patch同意使用所见即所得方式创建NinePatch图形

Hierarchy Viewer: 用来调试和优化用户界面

mksdcard:创建disk image，能够在模拟器环境下模拟sd卡

TraceView：能够将Android应用程序的trace log图形化

Android系统进程

init进程（1号进程），父进程为0号进程。运行根文件夹底下的init可运行程序，是用户空间进程
——-> /system/bin/sh
——-> /system/bin/mediaserver
——-> zygote
—————–> system_server
—————–>com.android.phone
—————–>android.process.acore(Home)
… …

kthreadd进程（2号进程），父进程为0号进程。是内核进程，其它内核进程都是直接或者间接以它为父进程

Logcat的使用

http://www.zooyoo.org/?p=10560

《Android系统开发》笔记3-Android内核与驱动

Android使用Linux2.6，对标准内核修改较少，可是添加了一些内容，如yaffs文件系统

Android专用驱动

Ashmem匿名共享内存
节点名称/dev/ashmem, 为用户空间程序提供内存分配机制，实现相似malloc的功能
内核中代码路径: kernelmm/ashmeme.c
C libutils库对其进行了封装：system/core/libcutils/ashmeme-*.c

Binder
节点名称/dev/binder, 为用户程序提供IPC支持,是Android中的主要IPC方式
用户空间的libutils工具库(framework/base/libs/utils)和Service Manager守护进程中调用Binder接口提供对整个系统的支持

Logger
三个设备节点：/dev/log/main, /dev/log/event, /dev/log/radio
在内核中代码： kernel/drivers/misc/logger.c
在用户空间logcat（system/core/logcat）调用Logger驱动

Android使用的设备驱动

Framebuffer显示驱动
对于嵌入式系统，Framebuffer通常作为LCD控制器驱动或者其它显示设备的驱动；
FB是一个字符设备，通常其设备节点为/dev/fbX，但在Android中使用/dev/graphic/fb0,该设备节点由init进程自己主动创建，被libui库调用；
FB驱动在用户空间多使用ioctl。mmap，write等文件系统接口进行操作，ioctl用于获得/设置信息。mmap能够将Framebuffer的内存映射到用户空间。write直接用写的方式输出显示内容

Event输入设备驱动
Event驱动是通用的输入设备驱动，眼下可支持鼠标。键盘，触摸屏等多种输入设备；
Event设备在文件系统中的设备节点为：/dev/input/eventX,由init进程创建，公libui库使用。
用户空间使用read,ioctl,poll等文件系统接口操作Event设备

V4L2 Camera & Video驱动
V4L2驱动既能够支持视频捕获，也能够支持视频输出，但由于两者硬件结构相差非常大。因此一个系统中的两种驱动程序须要分别实现；
Android中没有直接使用V4L2驱动，而是通过Camera或者Overlay硬件抽象层来使用
用户空间使用ioctl, mmap操作V4L2

OSS音频驱动
Open Sound System是基于字符的音频驱动， 用户空间用ioctl/read/write操作/dev/mixer, /dev/dsp, /dev/xxx接口
Android中没有直接使用OSS驱动，可基于OSS来实现Android Audio部分的硬件抽象层

ALSA音频驱动
比OSS使用更方便的音频驱动，除了OSS原来的ioctl等原始接口外，ALSA还提供了函数库。以简化应用程序；
建议使用用户空间的ALSA库接口，而不是直接操作ALSA驱动程序。
Android中没有直接使用ALSA驱动，而是通过Android–>Audio硬件抽象层–>ALSA库–>ALSA驱动

MTD驱动
Memory Technology Device,通经常使用于Linux中Flash驱动程序，包含字符设备(/dev/mtdX)和块设备(/dev/block/mtdblockX
MTD驱动通常不在用户空间直接调用。而是用于构建文件系统。用户空间仅仅须要使用文件系统就可以

蓝牙驱动
两部分：蓝牙协议 + 蓝牙控制器驱动。
蓝牙协议部分：包含HCI接口，SCO模块。L2CAP模块。BNEP模块等
蓝牙控制器驱动部分：为基于SDIO/UART/USB接口的蓝牙设备提供驱动

Wlan驱动
用户空间使用标准的socket接口进行控制
Wifi驱动在Android中一般编译成module的方式。通过应用程序设置开关进行载入和卸载

《Android系统开发》笔记4-底层库和程序

该层实现的库和程序是Android基本系统, 主要包含：

• 标准C/C++库 bionic
• C工具库libcutils
• C++工具库libutils
• init进程
• Shell

bionic-C/C++库
位于bionic文件夹
bionic轻巧为嵌入式系统提供C/C++标准库，支持标准C/C++大部分的库函数；
其他。bionic增加Android一些独特的功能。例log底层支持，property系统（提供系统的范围内的全局变量）