Android系统架构、开发环境搭建及启动流程分析

1、 Android系统结构及平台搭建Android系统结构Android开发环境搭建Android启动流程分析Android系统结构Android系统结构 基于Linux的自由及开源的操作系统。Android操作系统最初由Andy Rubin开发。 2008年10月 第一部Android智能手机发布。 2011年第1季度，Android在全球的市场份额首次超过塞班系统，跃居全球第一。 2012年11月，Android占据全球智能手机操作系统市场76%的份额，中国市场占有率为90%。 2013年09月24日谷歌开发的操作系统Android迎来了5岁生日，全世界采用这款系统的设备数量已经达到10亿台

2、。 目前最流行的智能手机开发平台，现已普及到平板电脑、游戏机、数码相机、OTT机顶盒、智能电视等各终端产品。Android系统结构一个好的开发平台一定有一个成熟、稳定的系统架构来支撑Android平台系统结构从上到下分为四层：p应用层p框架层p系统运行库pLinux内核层Android系统结构应用层pAndroid不仅仅是操作系统，也包含了许多应用程序，如SMS短信客户端程序、电话拨号程序、图片浏览器、Web浏览器等。p用Java语言编写，基于框架层API实现。p可被开发人员开发的其他应用程序替换。Android系统结构框架层p 可重用的软件组件，简化应用程序的开发，向应用提供API。p Ac

3、tivity 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p Window Manager（窗口管理器）管理所有的窗口程序p Content Provider（内容提供器）使得不同应用程序之间存取或者分享数据 p View System（视图系统）构建应用程序的基本组件 p Notification Manager(通告管理器) 使应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息p Package Manager（包管理器） Android系统内的程序管理p 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、

4、颜色文件等Android系统结构系统运行库层p 系统库：连接框架层与Linux内核层的重要纽带，框架层的支撑 Surface Manager：负责管理显示与存取操间互动，负责2D与3D绘图 Media Framework：多媒体库，支持常用的音频、视频格式录制和回放 SQLite: 小型的关系型数据库引擎 OpenGL|ES：根据OpenGL ES 1.0API标准实现的3D绘图函数库 WebKit：网页浏览器的软件引擎 SSL：在Andorid上通信过程中实现握手 Libc：从BSD继承的标准C系统库，为基于embedded linux的设备定制p 核心库：提供了Java语言API中的大多数

5、功能，同时也包含了Android的一些核心API,如android.os、android.media等等。p Dalvik虚拟机：一种基于寄存器的Java虚拟机，而不是传统的基于栈的虚拟机。每个Android程序都有一个Dalivik虚拟机的实例，并在该实例中执行。Dalvik虚拟机进行了内存资源使用的优化，执行.dex文件Android系统结构Linux内核层pAndroid是基于Linux2.6内核，其核心系统服务如安全性、内存管理、进程管理、网路协议以及驱动模型都依赖于Linux内核。p除Linux标准驱动外，需要一些专有驱动，如Binder、Log、Ashmem等Android系统版本

6、发布日期发布日期版本号版本号代号代号重大变化重大变化2008.92008.91.12009.42009.41.5Cupcake 纸杯蛋糕屏幕虚拟键盘2009.92009.91.6Donut 甜甜圈2009.102009.102.0/.1Eclair 松饼动态桌面、HTML52010.52010.52.2/2.2.1Froyo 冻酸奶3G网络、Flash支持2010.122010.122.3/2.4Gingerbread 姜饼NFC2011.22011.23.0/3.1/3.2Honeycomb 蜂巢针 对 平 板 进 行 优 化 ，Fragment2011.102011.104.0Ice Cr

7、eam Sandwich冰激凌三明治全新UI2012.62012.64.1Jelly Bean果冻豆2012.102012.104.2Jelly Bean 果冻豆支持Miracast无线显示共享功能待定待定4.4Kit Kat 奇巧巧克力Android系统优势完全开放的系统，吸引越来越多的厂家和消费者，将催生众多硬件支持和程序选择无缝结合Google应用，如Google地图、邮件、搜索等互联网的重要服务。开源软件系统，功能强大，支持众多软件，如Webkit浏览器、播放器、FLASH等。高效的JAVA虚拟机Dalvik，支持JAVA，速度快。Android系统劣势 版本更新快，如何保持前后兼容

8、完全开发的系统，如何保持不同厂家之间兼容Android系统开发涉及三个层次： Android系统移植开发系统移植开发 芯片厂家会提供基于其样板的SDK，拿到其样板及SDK后，需要针对我司的具体硬件及产品业务做如下工作：fastboot移植（DDR参数/启动流程）、Recovery、设备驱动、工厂菜单、媒体播放、音视频兼容性等 Android子系统开发子系统开发 涉及到系统各个层次：封装硬件抽象层、增加C/C+本地业务库、定义Java层所需要的类、将本地业务库的功能接口封装成JNI、结合Java类和JNI、提供应用程序调用的Java框架类等 Android应用程序开发应用程序开发 根据具体产品的

9、业务需求定制开发特定apk eclipse环境搭建、系统调试（Logcat、DDMS等）Android目录结构Android开发环境搭建Android应用开发环境搭建Android系统开发环境搭建Android应用开发环境搭建Android应用开发环境搭建Android系统开发环境搭建Android系统开发环境搭建 Android系统开发环境要求： 操作系统：Ubuntu（版本号=10.04） 硬盘空间：10GB JDK 版本：1.6（根据android版本而定） Python 版本：2.42.7 Android系统开发环境搭建 安装依赖包： 64位机器： $ sudo apt-get ins

10、tall git-core gnupg flex bison gperf build-essential zip curl zlib1g-dev libc6-dev lib32ncurses5-dev ia32-libs x11proto-core-dev libx11-dev lib32readline5-dev lib32z-dev libgl1-mesa-dev g+-multilib mingw32 tofrodos 32位机器： $ sudo apt-get install git-core gnupg flex bison gperf build-essential zip cur

11、l zlib1g-dev libc6-dev libncurses5-dev x11proto-core-dev libx11-dev libgl1-mesa-dev tofrodos Android系统开发环境搭建安装JDK： 步骤 1 更新安装包 $ sudo apt-get update 步骤 2 安装 jdk 1.6 $ sudo apt-get install sun-java6-jdk 用户按提示操作即可。 步骤 3 检查安装结果 确认JDK 版本号正确 $ java -version java version 1.6.0_26 Java(TM) SE Runtime Enviro

12、nment (build 1.6.0_26-b03) Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 20.1-b02, mixed mode) Android系统开发环境搭建 安装python： python工具的安装： $ sudo apt-get install python Android系统开发环境搭建 安装交叉编译工具链（hisilicon） 当第一次拿到海思开发包，或遇到发布包中交叉编译工具链的版本更新时，需重新安装编译工具链 交叉编译工具链：arm-hisiv200-linux 在交叉工具链安装包目录下执行命令：./cross.install

13、Android系统开发环境搭建 编译源码（hisilicon） 解压海思提供的开发包 进入解压后的目录，设置编译环境 /home/work/ics $ source build/envsetup.sh /home/work/ics $ lunch full_godbox-eng 编译环境只需设置一次即可进行多次编译。但切换 shell 环境，则需要重新设置。 编译 /home/work/ics $ ./mk-all.sh 4（并发线程数，（并发线程数，根据服务器性能自行调整）根据服务器性能自行调整）Android系统开发环境搭建 编译后在out目录下会生成二进制文件： outtargetpro

14、ductgodbox： userdata.ics.yaffs2_xkyb system.ics.yaffs2_xkyb recovery.img kernel x 表示NAND FLASH的页大小page size （bytes为单位） y 表示ECC 校验位数 目前板子配置是2k1bAndroid系统开发环境搭建 -烧写Flash 将bootablebootloaderfastboot3.0fastboot_burn目录拷贝出来，里面包含烧录工具FastBoot3.1.8.exe 准备好tftp升级工具，并将编译源码中生成的文件拷贝到tftp升级工具所指向的目录下 准备板子及串口线，准备进行

15、烧录Android系统开发环境搭建 -烧写u-bootAndroid系统开发环境搭建 -烧写kernel及system等 使用李铁柱发布的tftp工具，将kernel及system、userdata、recovery等按照划分的各个分区的Flash地址进行烧录。 参考分区如下：Android系统开发环境搭建 -配置bootargs进入u-boot，在串口下输入如下命令：set bootcmd nand read 82000000 2e00000 a00000; bootm 0 x82000000set appargs mem=764M vmalloc=600M console=ttyAMA0,

16、115200 mtddev=blackbox androidboot.console=ttyAMA0 mtdparts=hinand:1024K(fastboot),512K(bootargs),512K(envback),512K(cfg),512K(cfgback),3840K(recovery),128K(deviceinfo),128K(baseparam),4M(logo),4M(fastplay),30M(cache),1M(misc),10M(kernel),180M(system),128M(userdata),10M(commondata),1M(blackbox),136M

17、(sdcard)set recoverybootargs mem=808M console=ttyAMA0,115200 mtdparts=hinand:1024K(fastboot),512K(bootargs),512K(envback),512K(cfg),512K(cfgback),3840K(recovery),128K(deviceinfo),128K(baseparam),4M(logo),4M(fastplay),30M(cache),1M(misc),10M(kernel),180M(system),128M(userdata),10M(commondata),1M(blac

18、kbox),136M(sdcard)save烧录成功，重启机顶盒即可启动Android开发环境搭建 至此，Android开发环境搭建成功。 参考文档：Android系统启动流程分析Android启动流程分析Android启动流程Android从Linux系统启动有4个步骤； Init进程启动 Native服务启动 System Server服务启动 Launcher启动Android启动流程 第一步：第一步：initial进程进程(system/core/init) Init进程，它是一个由内核启动的用户级进程。内核启动后，启动一个用户级程序init的方式，完成引导进程。init始终是第一个进程. Init进程起来后根据init.rc和init.xxx.rc脚本文件建立了几个基本的服务： servicemanamger zygote 。Android启动流程 第二步第二步 Zygote Servicemanager和zygote进程奠定了Android的基础。Zygote起来后会建立起真正的Android运行空间。 Zygote就建立后，利用Socket通讯，接收ActivityManangerService的请求，Fork应用程序。Andr