Android 架构大剖析
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本篇文章主要介绍 Android 开发中的部分知识点，通过阅读本篇文章，您将收获以下内容:
本篇文章主要介绍 Android 开发中的部分知识点，通过阅读本篇文章，您将收获以下内容:
一、Android 架构概览
二、应用框架
三、Binder IPC
四、System Service
五、HAL 硬件抽象层
六、Linux Kernel
七、HAL层接口定义语言
八、架构资源
一、Android 架构概览
Android系统架构包含以下组件：
图1. Android系统架构
二、应用框架
应用程序框架是应用程序开发人员最常使用的。作为硬件开发人员，您应该了解开发人员API，因为许多API直接映射到基础HAL接口，并且可以提供有关实现驱动程序的有用信息。
三、Binder IPC
Binder 进程间通信（IPC）机制允许应用程序框架跨进程调用Android系统服务代码。并且高版本的 Framework API可以与Android系统服务进行交互。
四、 System Service
系统服务是集中的模块化组件，例如窗口管理器，搜索服务或通知管理器。应用程序框架API公开的功能与系统服务进行通信以访问底层硬件。Android包括两组服务：系统（例如Window Manager和Notification Manager）和媒体（涉及播放和录制媒体的服务）。
五、HAL 硬件抽象层
HAL定义了供硬件供应商实施的标准接口，该接口使Android无需考虑底层驱动程序的实现。使用HAL可使您实现功能而不会影响或修改更高级别的系统。HAL实现被打包到模块中，并由Android系统在适当的时间加载。有关详细信息，请参阅 硬件抽象层（HAL）。
六、 Linux Kernel
开发设备驱动程序类似于开发典型的Linux设备驱动程序。Android使用Linux内核的版本，并添加了一些特殊的附加功能，例如Low Memory Killer（内存管理系统，主要优化低内存下的性能），唤醒锁（ PowerManager 系统服务），Binder IPC驱动程序以及其他重要功能。移动嵌入式平台。这些添加主要用于系统功能，并且不影响驱动程序开发。您可以使用任何版本的内核，只要它支持必需的功能（例如活页夹驱动程序）即可。但是，我们建议使用最新版本的Android内核。有关详细信息，请参见 构建内核
七、HIDL HAL层接口定义语言
Android 8.0重新设计了Android OS框架（在一个名为Treble的项目中 ），以使制造商将设备更新到新版本的Android变得更加轻松，快捷且成本更低。在这种新架构中，HAL接口定义语言（HIDL）指定了HAL及其用户之间的接口，从而可以在不重建HAL的情况下替换Android框架。
注意：有关Project Treble的更多详细信息，请参阅开发人员博客文章 Treble：Android的模块化基础和 Project Treble的更快采用。
HIDL通过新的供应商界面将供应商实施（由硅制造商编写的特定于设备的低级软件）与Android OS框架分开。供应商或SOC制造商只构建一次HAL，并将其放置在/vendor设备的分区中；然后，可以在不需重新编译HAL的情况下，通过OTA更新来替换其自己分区中的框架。
传统Android架构与当前基于HIDL的架构之间的区别在于供应商界面的使用：
1.在Android 7.x和更早版本中，不存在正式的供应商界面，因此设备制造商必须更新大部分Android代码才能将设备移至更新版本的Android：
图2.旧版Android更新环境
2.在Android 8.0及更高版本中，新的稳定的供应商界面提供对Android硬件特定部分的访问，因此设备制造商只需更新Android OS框架即可交付新的Android版本，而无需硅制造商的额外工作：
图3.当前的Android更新环境
从Android 8.0及更高版本启动的所有新设备都可以利用新架构。为了确保供应商实现的前向兼容性，供应商接口由供应商测试套件（VTS）进行验证 ，这类似于兼容性测试套件（CTS）。您可以使用VTS在旧版和当前Android架构中自动执行HAL和OS内核测试。
八、架构资源
有关Android体系结构的详细信息，请参见以下部分：
HAL类型。描述绑定的，直通的，Same-Process（SP）和旧的HAL。
HIDL（常规）。包含有关HAL及其用户之间接口的常规信息。
HIDL（C ++）。包含有关创建HIDL接口的C ++实现的详细信息。
HIDL（Java）。包含有关HIDL接口的Java前端的详细信息。
ConfigStore HAL。描述用于访问用于配置Android框架的只读配置项的API。
设备树覆盖。提供有关在Android中使用设备树覆盖（DTO）的详细信息。
供应商本地开发套件（VNDK）。描述用于实施供应商HAL的供应商专有库的集合。
供应商接口对象（VINTF）。描述汇总有关设备的相关信息并使这些信息通过可查询的API可用的对象。
适用于Android 8.0的SELinux。详细介绍SELinux的更改和自定义。
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