安
卓
系
统
的
发
展
与
第 0 页
前
景
李自强 201151052 徐亚丽 201151063
2013.01.09
安卓系统 [关键词]Android应用软件 发展趋势 关键技术
安卓操作系统简介
Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。[随着科技的迅猛发展，以智能手机为代表的Android设备如雨后春笋般迅速发展状
大。Android系统自推出以来，就以明显的优势逐渐扩大自大的市场份额，尤其在国外，其呼声日高，可谓是如日中天，正处于蓬勃发展的开拓阶段。在国内Android系统的应用已不仅局限于手机产业，几年来其迅速扩张到相关领域，例如平板电脑、车载系统、电视STB、智能电器、智能会议系统等。目前，各IT厂商都在努力的研发前沿。文章分析了Android应用软件发展现状与前景，并对Android的关键技术进行了研究。随着科技的迅猛发展，以智能手机为代表的Android设备如雨后春笋般迅速发展状大。
系统介绍：
Android是基于Linux内核的操作系统，是Google公司在2007年11月5日公布的手机操作系统，早期由Google开发，后由开放手持设备联盟（Open Handset Alliance）开发。它采用了软件堆层（software stack，又名以软件叠层）的架构，主要分为三部分。底层Linux内核只提供基本功能；其他的应用软件则由各公司自行开发，部分程序以Java编写。 2010年末数据显示，仅正式推出两年的操作系统Android已经超越称霸十年的诺基亚（Nokia）塞班 OS系统，采用Android系统主要手机厂商包括宏达电子（HTC）、三星（SAMSUNG）、摩托罗拉（MOTOROLA）、LG、Sony 、魅族M9等，使之跃居全球最受欢迎的智能手机平台，Android系统不但应用于智能手
第 1 页
机，也在平板电脑市场急速扩张。
安卓的系统架构
应用程序：
Android以Java为编程语言，使接口到功能，都有层出不穷的变化，其中Activity等同于J2ME的midle，一个 Activity 类（class）负责创建视窗（window），一个活动中的Activity就是在 foreground（前景）模式，背景运行的程序叫做Service。两者之间通过由ServiceConnection和AIDL连结，达到复数程序同时运行的效果。如果运行中的 Activity 全部画面被其他 Activity 取代时，该 Activity 便被停止（stopped），甚至被系统清除（kill）。
View等同于J2ME的Displayable，程序人员可以通过 View 类与“XML layout”档将UI放置在视窗上，Android 1.5的版本可以利用 View 打造出所谓的 Widgets，其实Widget只是View的一种，所以可以使用xml来设计layout，HTC的Android Hero手机即含有大量的widget。至于ViewGroup 是各种layout 的基础抽象类（abstract class），ViewGroup之内还可以有ViewGroup。View的构造函数不需要再Activity中调用，但是Displayable的是必须的，在Activity 中，要通过findViewById()来从XML中取得View，Android的View类的显示很大程度上是从XML中读取的。View 与事件（event）息息相关，两者之间通过Listener 结合在一起，每一个View都可以注册一个event listener，例如：当View要处理用户触碰（touch）的事件时，就要向Android框架注册View.OnClickListener。另外还有Image等同于J2ME的BitMap。 中介软件
操作系统与应用程序的沟通桥梁，并用分为两层：函数层（Library）和虚拟机（Virtual Machine）。 Bionic是 Android 改良libc的版本。Android 同时包含了Webkit，所谓的Webkit 就是Apple Safari 浏览器背后的引擎。Surface flinger 是就2D或3D的内容显示到屏幕上。Android使用工具链(Toolchain)为Google自制的Bionic Libc。
Android采用OpenCORE作为基础多媒体框架。OpenCORE可分7大块：PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。
Android 使用skia 为核心图形引擎，搭配OpenGL/ES。skia与Linux Cairo功能相当，但相较于Linux Cairo, skia 功能还只是阳春型的。2005年Skia公司被Google收购，2007年初，Skia GL源码被公开，目前Skia 也是Google Chrome 的图形引擎。
Android的多媒体数据库采用SQLite数据库系统。数据库又分为共用数据库及私用数据库。用户可通过ContentResolver类（Column）取得共用数据库。 Android的中间层多以Java 实现，并且采用特殊的Dalvik 虚拟机（Dalvik Virtual Machine）。Dalvik虚拟机是一种“暂存器型态”（Register Based）的Java虚拟机，变量皆存放于暂存器中，虚拟机的指令相对减少。
Dalvik虚拟机可以有多个实例（instance）, 每个Android应用程序都用一个自属的Dalvik虚拟机来运行，让系统在运行程序时可达到优化。Dalvik 虚拟机并非运行Java字节码（Bytecode），而是运行一种称为.dex格式的文件。
第 2 页
硬件抽像层 (Hardware Abstraction Layer)
Android 的 HAL（硬件抽像层）是能以封闭源码形式提供硬件驱动模块。HAL 的目的是为了把 Android framework 与 Linux kernel 隔开，让 Android 不至过度依赖 Linux kernel，以达成 kernel independent 的概念，也让 Android framework 的开发能在不考量驱动程序实现的前提下进行发展。
HAL stub 是一种代理人（proxy）的概念，stub 是以 *.so 档的形式存在。Stub 向 HAL“提供”操作函数（operations），并由 Android runtime 向 HAL 取得 stub 的 operations，再 callback 这些操作函数。HAL 里包含了许多的 stub（代理人）。Runtime 只要说明“类型”，即 module ID，就可以取得操作函数。 编程语言
Android 是运行于 Linux kernel之上，但并不是GNU/Linux。因为在一般GNU/Linux 里支持的功能，Android 大都没有支持，包括Cairo、X11、Alsa、FFmpeg、GTK、Pango及Glibc等都被移除掉了。Android又以bionic 取代Glibc、以Skia 取代Cairo、再以opencore 取代FFmpeg 等等。Android 为了达到商业应用，必须移除被GNU GPL授权证所约束的部份，例如Android将驱动程序移到userspace，使得Linux driver 与 Linux kernel彻底分开。bionic/libc/kernel/ 并非标准的kernel header files。Android 的 kernel header 是利用工具由 Linux kernel header 所产生的，这样做是为了保留常数、数据结构与宏。 目前Android 的 Linux kernel控制包括安全（Security），存储器管理（Memory Management），程序管理（Process Management），网络堆栈（Network Stack），驱动程序模型（Driver Model）等。下载Android源码之前，先要安装其构建工具 Repo来初始化源码。Repo 是 Android 用来辅助Git工作的一个工具。
系统版本升级大记录
Android 1.1 发布时间：发布于 2009 年 2 月 代表手机:T-MOBILE G1 Android 1.5 发布于 2009 年 5 月
代表手机：摩托罗拉CILQ Android 1.6 2009 年 9 月发布
代表手机：索尼爱立信 X10 Android 2.0 Eclair 2009 年 10 月 26 日
代表机型：摩托罗拉XT800，HTC G6 Android 2.1 Eclair
Android 2.1: 2009 年 10 月 26 日，又一个主要版本升级以创纪录的速度放出。这次，大版本升级到了Android 2.1 “Eclair.”
第 3 页
Android 2.1主要特性 提升硬件速度 更多屏幕以及分辨率选择 大幅度的用户界面改良 支持 Exchange活动墙纸 大幅改进虚拟键盘 蓝牙 2.1
Google 地图 3.1.2
Android 2.0.1 SDK 于 2009 年 12 月 3 日 发布，之后是2010 年 1 月 10 日的 2.1 版本。很多用户和围观群众可能会奇怪：“为什么 Android 会用甜点作为它们系统版本的代号？”，这个命名方法开始于 Andoird 1.5 发布的时候。作为每个版本代表的甜点的尺寸越变越大，然后按照字母数序：小蛋糕，甜甜圈还有松饼。之前人们预计 2.2 版本的代号会是“馅饼”，但这个被最终证明是错误的，“FroYo”（冻酸奶）才是 Android 2.2 这个伴随 Google Nexus One 发布的新版的最新代号 Android 2.2 Froyo
谷歌于北京时间2010年5月20日晚上10:30点在旧金山Moscone会展中心举办Google I/O 2010大会第二天的会议，Google正式发布了代号是“froyo 冻酸奶”的Android操作系统2.2版。
安卓的发展
一、 Android应用软件发展现状与前景分析
Android系统自推出以来，就以明显的优势逐渐扩大自大的市场份额，尤其在国外，其呼声日高，可谓是如日中天，正处于蓬勃发展的开拓阶段。据美国某市场调研机构2012年发布的一份最新报告显示。2012年一季度在美国，基于Android系统的智能手机的销售量已占据全美手机销售量的28%份额，而大名顶顶的IPhone手机其市场份额紧追其后，占到21%的市场份额，已经确定了Android系统的市场占有比。据业内人士分析，随着Android系统相应软件的不断开发应用，选择Android系统手机或者无线终端设备的人会越来越多，其市场霸主的地位在更新更好的系统出现之前是不可动摇地。
中国是世界上最大的手机销费国。由于3G业务的不断推广，对整个手机业起大了巨大的促进作用，当前国内手机市场正在快速向智能手机推进，而Android系统无疑是最大的市场需求。各大中小型手机制造商近两年都在引入Android工程师，开发基于Android系统的智能手机。
未来基于Android系统的应用软件将进入飞速发展的全新阶段。Android系统的应用绝不仅局限于手机产业，几年来其迅速扩张到相关领域，例如平板电脑、车载系统、电视STB、智能电器、智能会议系统等。目前，各IT厂商都在努力的研发前沿应用软件，以期在Android系统发展这一群雄逐鹿的关键阶段，占领更多的市场份额。
二、关键技术分析
很多人还在误认为Android应用软件就是基于Java的应用程序，其实Android系统不仅需要Java的支持，也需要C/C++的完美配合，有人用“力”与“美”来分别形容Java和C/C++
第 4 页