Android 操作系统：理论基础166

简介

Android 是一个基于 Linux 内核的开源移动操作系统，由 Google 开发并维护。自 2007 年推出以来，它已成为全球最流行的移动操作系统，拥有超过 10 亿活跃用户。Android 系统具有高度可定制性、开源性和庞大的开发者社区，使其成为构建和部署移动应用程序的绝佳平台。

内核

Android 操作系统建立在 Linux 内核之上，该内核是一个轻量级的、模块化的操作系统内核。Linux 内核负责管理硬件资源、进程调度和文件系统。Android 引入了自己的内核扩展，称为 Android 硬件抽象层 (HAL)，它支持不同硬件平台的抽象和访问。

Dalvik 虚拟机

在 Android 早期版本中，Dalvik 虚拟机 (DVM) 被用于执行 Android 应用程序。DVM 是一个基于寄存器的虚拟机，类似于 Java 虚拟机。它将 Java 字节码编译为 Dalvik 字节码，然后在沙箱环境中执行。DVM 提供了隔离，确保应用程序彼此之间不能交互或破坏系统。

Android 运行时 (ART)

Android 4.4 引入了 Android 运行时 (ART)。ART 是一个优化后的运行时环境，它将 Dalvik 字节码编译为本机代码，而不是在运行时解释它。这大大提高了应用程序的启动时间和执行性能。ART 还提供了更好的内存管理和垃圾回收机制。

应用框架

Android 应用框架提供了一个标准的 API 和服务集合，开发人员可以使用它们来构建应用程序。框架包括活动、碎片、视图、内容提供程序和权限管理器等组件。这些组件使开发人员能够构建具有丰富用户界面、数据存储和安全性的应用程序。

包管理器

Android 包管理器负责管理和安装 Android 设备上的应用程序。它使用一个称为 Android 软件包 (APK) 的文件格式来打包应用程序。包管理器允许用户从 Google Play 商店或其他来源安装和更新应用程序。它还提供对应用程序权限和签名的控制。

图形系统

Android 使用一个称为 SurfaceFlinger 的图形系统来渲染和管理用户界面。SurfaceFlinger 充当合成器，将来自不同应用程序的图层组合成一个单一的帧缓冲区。它还提供硬件加速和 OpenGL ES 支持，以实现最佳图形性能。

输入系统

Android 输入系统管理用户与设备之间的交互。它处理来自触摸屏、键盘、鼠标和其他输入设备的输入事件。输入系统还提供了一个手势识别库，允许开发人员识别各种手势。

权限系统

Android 权限系统控制应用程序对敏感系统资源和用户数据的访问。应用程序必须声明其需要的权限，并且用户必须在安装时授予这些权限。权限系统有助于保护用户隐私和设备安全。

通信框架

Android 通信框架提供了一组用于应用程序之间通信的 API。包括用于进行网络、蓝牙、NFC 和 USB 通信的组件。通信框架 还包括一个位于系统中枢的进程，称为 Binder，它负责处理进程间的通信。

位置服务

Android 操作系统提供了一个全面的位置服务框架。它利用 GPS、Wi-Fi 和蜂窝网络等多种来源来确定设备的位置。位置服务允许应用程序访问设备的位置，以提供基于位置的服务，例如导航和地理围栏。

2025-02-04

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