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什么是Android内核

时间:2015-06-28 21:24来源:2018年最新注册送彩金www.zhixing123.cn 编辑:麦田守望者

Android操作系统是基于Linux实现的,然而Android的核心价值却不是Linux,所以说,Android的内核不是指Linux那么,Android的内核是什么,它的核心价值都包含什么?

大家听过和Android内核最多的词语应该是“Android Framework”以及“Dalvik虚拟机”,那么,这两个核心部分从内部运行机制的角度来看,到底扮演着什么角色,彼此之间如何协同工作呢?了解清楚了这些,也就了解了所谓Android的核心价值,即Android内核。

当Linux内核启动后,此时系统的状态和普通的Linux系统基本相同,通过配置Linux中的init.rc文件,可以指定内核启动后都要执行什么程序,而这之后所启动的程序才是Android系统和普通Linux应用系统的区别。

init.rc中所启动的一个重要进程被称作zygote进程,将其我们称为“种子进程”,从进程的角度来看,种子进程仅仅是一个Linux进程而已,它和一个只包含main()函数的C程序所产生的进程是同一个级别。

种子进程里面所运行的程序基本上就是Android内核的精华所在,其内部主要完成了两件事情。第一件事情是装载了一段程序代码,这些代码都是用C语言写的,这段代码的作用只是为了能够执行Java编译器编译出的字节码,这段代码就是传说中的Java虚拟机,在Android中称为Dalvik虚拟机。

第二件事情必须基于第一件事情之后,即当Dalvik虚拟机代码初始化完成后,从一个名为ZygoteInit.java类中的main()函数中开始执行。这里大家就奇怪了,Dalvik虚拟机如何知道ZygoteInit这个Java类在哪个Jar包里面?实际上,这个Jar包的目录位置信息正是在init.rc中进行配置的,只不过没有直接指定,而是使用一个标志符,当这个标志符是“zygote”时,Dalvik虚拟机就会从“硬编码”的字符串中得到ZygoteInit类所在的Jar包,而这个Jar包正是framework.jar。

接下来的事情即是简单的,又是复杂的。所谓简单是指,ZygoteInit类中main()函数所做的事情和Linux本身就没多大关系了,理论上完全可以在该main()函数中实现任意简单的功能;所谓复杂是指,该main()函数中才刚刚开始启动Android的核心功能。

在ZygoteInit类中的main()函数中,首先加载一些类文件,这些类将作为以后所有其它Apk程序共享的类,接着,会创建一个Socket服务端,该服务端将用于通过Socket启动新进程。

该进程之所以被称为“种子”进程的原因就是,当其内部的Socket服务端收到启动新的Apk进程的请求时,会使用Linux的一个系统调用folk()函数从自身复制出一个新的进程,新进程和Zygote进程将共享已经装载的类,这些类都是在framework.jar中定义的。

看看Android内核的含义。大家都知道,Linux内核所提供的功能主要包括:

l 进程调度

l 内存管理

l 驱动模型

这些功能都是和用户界面没有关系的,内核一般仅仅会通过USB接口或者RS232串口输出一些状态信息,而对于窗口操作系统而言,这还远远不够,最重要的就是操作系统应该提供一套用户界面子系统,该子系统包含如何创建、删除窗口,以及用户如何和窗口进行交互,同时还应该提供一套界面程序库,以便第三方开发商能够基于该界面库快速的开发一些窗口应用程序。而这就是Android最核心的内容,完成这些功能的代码大部分都在那个framework.jar文件中,Dalvik虚拟机只不过是执行这些功能代码的一个环境而已。

首先,内部模块可分为三个大部分,分别是:

第一部分,Linux驱动端。该模块重新把标准Linux驱动抽象为Android所定义的硬件接口,从而保持了Android内核代码的独立性,即当Linux驱动有变动时,只需要修改该适配层,而不需要再修改Android内核的代码。该驱动端也被称作硬件抽象层(Harware Abstarction Layout)。

第二部分,Framework服务端,该服务端主要进行输入消息的处理,并将消息传递给窗口管理服务线程(WmS),WmS内部会根据当前所有应用窗口的层次关系,决定应该把这个消息派发给哪个窗口。除了WmS外,还包含一个核心线程组件,即Activity管理线程(AmS),Activity是Android中定义的一个程序片段,这个片段可理解为“可以被动态加载的程序”,即,当应用线程启动后,可以根据用户的操作,有选择的加载不同的Activity。

第三部分,Apk应用程序客户端。每一个Apk应用程序的客户端都是从ActivityThread类中的main()函数开始执行,这和一个普通的Java程序完全相同,当ActivityThread启动后,会向AmS报告说“自己已经启动了,请告诉我要执行哪一个Activity片段”,AmS会通过进程间通信(Inter Process Communication)的方式把要加载的Activity信息告诉给ActivityThread,从而ActivityThread执行指定的Activity,而在Activity内部会调用Framework中提供的各种添加窗口的函数进行窗口的添加和删除。

Android内核剖析就是围绕以上过程进行彻底的剖析。

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