Android系统架构与系统源码目录
1.Android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。
应用框架层(Java Framework)
应用框架层为开发人员提供了可以开发应用程序所需要的API,我们平常开发应用程序都是调用的这一层所提供的API,当然也包括系统的应用。这一层的是由Java代码编写的,可以称为Java Framework。下面来看这一层所提供的主要的组件。
名称 | 功能描述 |
---|---|
Activity Manager(活动管理器) | 管理各个应用程序生命周期以及通常的导航回退功能 |
Location Manager(位置管理器) | 提供地理位置以及定位功能服务 |
Package Manager(包管理器) | 管理所有安装在Android系统中的应用程序 |
Notification Manager(通知管理器) | 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息 |
Resource Manager(资源管理器) | 提供应用程序使用的各种非代码资源,如本地化字符串、图片、布局文件、颜色文件等 |
Telephony Manager(电话管理器) | 管理所有的移动设备功能 |
Window Manager(窗口管理器) | 管理所有开启的窗口程序 |
Content Providers(内容提供器) | 使得不同应用程序之间可以共享数据 |
View System(视图系统) | 构建应用程序的基本组件 |
2.Android系统源码目录
我们要先了解Android系统源码目录,为后期源码学习打下基础。关于源码的阅读,你可以访问http://androidxref.com/来阅读系统源码。当然,最好是将源码下载下来。下载源码可以使用清华大学开源软件镜像站提供的Android 镜像:https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/AOSP/ 。如果觉得麻烦也可以查找国内的网盘进行下载,推荐使用该百度网盘地址下载:http://pan.baidu.com/s/1ngsZs,它提供了多个Android版本的的源码下载。
整体结构
各个版本的源码目录基本是类似,如果是编译后的源码目录会多增加一个out文件夹,用来存储编译产生的文件。Android7.0的根目录结构说明如下表所示。
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 |
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 |
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 |
从表3可以看出,系统源码分类清晰,并且内容庞大且复杂。接下来分析packages中的内容,也就是应用层部分。
应用层部分
应用层位于整个Android系统的最上层,开发者开发的应用程序以及系统内置的应用程序都是在应用层。源码根目录中的packages目录对应着系统应用层。它的目录结构如表4所示。
packages目录 | 描述 |
---|---|
apps | 核心应用程序 |
experimental | 第三方应用程序 |
inputmethods | 输入法目录 |
providers | 内容提供者目录 |
screensavers | 屏幕保护 |
services | 通信服务 |
wallpapers | 墙纸 |
从目录结构可以发现,packages目录存放着系统核心应用程序、第三方的应用程序和输入法等等,这些应用都是运行在系统应用层的,因此packages目录对应着系统的应用层。
应用框架层部分
应用框架层是系统的核心部分,一方面向上提供接口给应用层调用,另一方面向下与C/C++程序库以及硬件抽象层等进行衔接。 应用框架层的主要实现代码在/frameworks/base和/frameworks/av目录下,其中/frameworks/base目录结构如表5所示。
/frameworks/base目录 | 描述 | /frameworks/base目录 | 描述 |
---|---|---|---|
api | 定义API | cmds | 重要命令:am、app_proce等 |
core | 核心库 | data | 字体和声音等数据文件 |
docs | 文档 | graphics | 图形图像相关 |
include | 头文件 | keystore | 和数据签名证书相关 |
libs | 库 | location | 地理位置相关库 |
media | 多媒体相关库 | native | 本地库 |
nfc-extras | NFC相关 | obex | 蓝牙传输 |
opengl | 2D/3D 图形API | packages | 设置、TTS、VPN程序 |
sax | XML解析器 | services | 系统服务 |
telephony | 电话通讯管理 | test-runner | 测试工具相关 |
tests | 测试相关 | tools | 工具 |
wifi | wifi无线网络 |
C/C++程序库部分
系统运行库层(Native)中的 C/C++程序库的类型繁多,功能强大,C/C++程序库并不完全在一个目录中,这里给出几个常用且比较重要的C/C++程序库所在的目录位置。
目录位置 | 描述 |
---|---|
bionic/ | Google开发的系统C库,以BSD许可形式开源。 |
/frameworks/av/media | 系统媒体库 |
/frameworks/native/opengl | 第三方图形渲染库 |
/frameworks/native/services/surfaceflinger | 图形显示库,主要负责图形的渲染、叠加和绘制等功能 |
external/sqlite | 轻量型关系数据库SQLite的C++实现 |
讲完 C/C++程序库部分,剩下的部分我们在表3已经给出:Android运行时库的代码放在art/目录中。硬件抽象层的代码在hardware/目录中,这一部分是手机厂商改动最大的一部分,根据手机终端所采用的硬件平台会有不同的实现。