Android 系统内核层与 Linux Kernel 的比较

Android 内核具有和标准 Linux 内核一样的功能，主要实现了内存管理、进程调度、进程间通信等功能。但在文件系统、进程间通信、内存管理等方面存在差异。

1、文件系统。移动设备采用的大多不是硬盘而是 Flash 作为存储介质，因此，Android 内核中增加了标准 Linux 专用于 Flash 的文件系统 YAFFS2（Yet Another Flash File System 2）。YAFFS2 是基于 NAND flash 日志结构的文件系统，提供了损耗平衡和掉电保护，可以有效地避免意外断电对文件系统一致性和完整性的影响。YAFFS2 性能比支持 NOR 型闪存的 JFFS2（Journalling Flash File System Version 2, 闪存日志型文件系统第2版）文件系统更加优秀。

2、进程间通信机制。Android 增加了一种进程间的通信机制 IPC Binder。Binder 通过守护进程 Service Manager 管理系统中的服务，负责进程间的数据交换。各进程通过 Binder 访问同一块共享内存，以达到数据通信的机制。从应用层的角度看，进程通过访问数据守护进程获取用于数据交换的程序框架接口，调用并通过接口共享数据，而其他进程要访问数据，也只需与程序框架接口进行交互，方便了程序员开发需要交互数据的应用程序。

3、内存管理。Android 内核采用了一种不同于标准 Linux 内核的低内存管理策略。Android 系统采用的是 LMK(Low Memory Killer) 机制，这种机制将进程按照重要性进行分级、分组，内存不足时，将处于最低级别组的进程关闭，保证系统是稳定运行的。同时，Android 新增加了一种内存共享的处理方式 Ashmem（Anonymous Shared Memory，匿名共享内存）。通过 Ashmem，进程间可以匿名自由共享具名的内存块，这种共享方式在标准 Linux 当中也是不被支持的。

在系统类库层（Libraries）的 Surface Manage 模块负责管理显示与存储之间的互动，以及对 2D 绘图和 3D 绘图进行显示上的合成。Android 中的图形系统实际上采用的是C/S 结构，Client 端就是应用程序，而 Service 端是 Surface Flinger，Client 通过 Binder 向 Server 端的 Surface Flinger 传输图像数据，最终由 Surface Flinger 合成到Frame Buffer 中，然后再屏幕上显示出来。

4、电源管理。不同于标准 Linux 内核，Android 采用的是一种较为简单的电源管理策略，通过开关屏幕、开关屏幕背光、开关键盘背光、开关按钮背光和调整屏幕亮度来实现电源管理，并没有实现休眠和待机功能。目前通过三种途径来判断电源管理策略：RPC 调用、电池状态改变和电源设置。系统通过广播 Intent 或直接调用 API 的方式来与其他模块进行联系。电源管理策略同时还有自动关机机制，当电力低于最低可接受程度时，系统将自动关机。另外，Android 的电源管理模块还会根据用户行为自动调整屏幕亮度。

5、驱动及其他。相对于标准内核，Android 内核还添加了字符输出设备、图像显示设备、键盘输入设备、RTC 设备、USB Device 设备等相关设备驱动，增加了日志系统，使应用程序可以访问日志消息，使开发人员获得更大的自由。

【参考文献】

《Android 和 PHP 开发最佳实践》 第2版