Android 系统原理深度解析46

Android 是一个基于 Linux 的移动操作系统，由 Google 开发并维护。它为各种移动设备提供基础软件平台，包括智能手机、平板电脑和电视棒。

Android 架构

Android 架构是一个分层的组件集合，彼此松散耦合。主要组件包括：

* Linux 内核：管理硬件资源并提供基本的系统功能。* 硬件抽象层 (HAL)：在内核和硬件驱动程序之间提供抽象层。* 运行时 (ART)：将应用程序代码编译为可执行代码的虚拟机。* 系统服务器：管理系统服务，例如应用程序管理、窗口管理和电源管理。* 应用程序框架：提供应用程序开发人员可以利用的服务和 API。* 应用程序：由用户安装和运行的软件应用程序。

启动过程

当 Android 设备启动时，它会执行以下步骤：

* BIOS：启动过程从 BIOS 开始，它负责初始化硬件并加载引导加载程序。* 引导加载程序：引导加载程序加载并执行内核。* 内核：内核初始化硬件、挂载文件系统并启动系统服务器。* 系统服务器：系统服务器启动应用程序框架和其他系统服务。* 启动器：启动器是用户界面，允许用户启动应用程序。

进程管理

Android 使用 Linux 内核中的进程和线程管理，以管理正在运行的应用程序和服务。每个应用程序都在自己的进程中运行，可以有多个线程同时运行。

Android 提供了以下进程优先级：

* 前台进程：正在与用户交互的进程。* 可见进程：对用户可见但未与之交互的进程。* 服务进程：在后台运行的进程，不与用户交互。* 后台进程：已停止且不可见的进程。

内存管理

Android 使用虚拟内存管理来管理应用程序和服务的内存使用。虚拟内存是一种将物理内存与虚拟地址空间分开的技术。

Android 支持以下内存管理策略：

* 自动垃圾回收：由 ART 执行，以释放不再使用的对象。* 页面缓存：一种缓存机制，在物理内存中存储最近访问的文件和数据块。* 低内存杀手：一种机制，在系统内存不足时自动终止进程。

权限和安全

Android 具有强大的权限和安全模型，旨在保护用户数据和系统免受恶意软件的侵害。权限控制应用程序可以访问的系统资源，例如文件系统、相机和位置数据。

Android 还使用以下安全功能：

* 沙箱：一种限制应用程序访问其他应用程序或系统组件的技术。* 证书验证：用于验证应用程序签名并确保其来自受信任的来源。* 安全启动：一种机制，确保在设备启动时加载的代码是合法的。

扩展和定制

Android 是一个开放式平台，允许制造商和开发人员对其进行扩展和定制。制造商可以通过创建自定义皮肤和预装的应用程序来定制其设备。

开发人员可以使用以下方法扩展 Android：

* 自定义组件：创建自定义 Activity、Service 和 View 来扩展应用程序框架。* 原住民开发：使用 Java 本机接口 (JNI) 直接与 Android 核心代码交互。* ROM：创建和安装自定义操作系统，取代原始 Android 操作系统。

2024-10-10

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