Android系统入门专栏导读

1.专栏介绍

该专栏介绍Android系统入门开发知识，让学习者成为Framework初级开发工程师

• 环境搭建：获取Android源码编译，通过虚拟环境来运行Android编译镜像，实际工作都会在物理主板上跑Android系统
• Android开发基础：prop属性 settings数据库 智能指针 线程类 进程间通信 线程间同步 IO编程等
• Android系统结构：分析Android系统各个层级的功能和关系，也包括系统分区、OTA升级
• 启动流程：启动流程主要分析CPU上电 —> bootloader —> kernel —> android系统
• 编译原理：编译主要分析Android如何让编译构建的，分析编译生成物和打包过程
• bug分析：通过日志、linux trace、android trace、tombstones来分析
• 实战：Android系统如何点灯 定制logo和开机动画 binder/hwbinder通信demo 板载IC控制 JNI等

note：以上内容都是简单罗列，更多内容后续会不断更新，欢迎关注学习！！！

2.Android开源项目

Android Open Source Project简称AOSP

• AOSP官方网址
• Android系统是开源的，google官方在Android 开源项目 (AOSP) 代码库提供Android系统源码
• 我们可以从AOSP官方网址获取官方文档来学习Android系统以及开发
• AOSP首页有开发文档，源码仓库跳转地址，还有至关重要的Android系统架构分析
  

3.什么是Android系统？

官方架构介绍

看一下AOSP官网给的架构图：

• Kernel：Andoird采用Linux内核，内核运行在所有进程共享的内核空间，管理所有硬件资源，内核提供系统调用作为访问接口，一般应用层都是通过c库来访问内核
• Native and Libraries：Native指的是无ART虚拟环境，直接运行C/C++代码，该层有init logd等守护进程，还有大量so库，比如libc
• Hal：Hal层从8.0版本后都是以进程的方式存在，8.0以前是编译成so库。一般厂家在hal层封装硬件的一些操作，该层可以隐藏厂家的实现，上层控制硬件可以通过Hal层，也可以直接访问内核暴露的用户节点来控制
• ART：调用Android运行时是运行Java的虚拟机环境，也就是在该层之上的应用就是Java应用了，可以通过JNI来实现Java和C++的相互调用
• SystemServices：系统服务就是就是提供一些特殊功能的后台线程，都运行在Systemserver进程中。app可以通过获取服务，发起远程调用来获得对应的功能
• Android Framework：Android框架层一般管理系统服务、Native层服务，这一层不是具体服务的实现，他是实现服务调用的管理，为Android API实现提供接口
• System API：Android系统API，app可以通过这些接口来获取Android系统提供的功能
• App：内置app、厂家app、三方app等
• 总结：Android系统就是以Linux内核为基础，实现了一系列的Native进程和ART进程，运行的APP也是一个ART进程，它可以通过API访问系统服务功能，也可以JNI直接进入到Native层实现对应的功能

4.如何学习Android Framework?

Android系统本质就是基于Linux的应用编程

• 语言基础：C/C++/JAVA
• 系统基础：学习操作系统知识，了解内核如何管理硬件资源的，比如cpu调度、进程管理、内存管理、文件系统、虚拟文件系统、进程间通信、内核驱动模块
• Linux应用：熟悉多进程 多线程 进程间通信 线程间同步 文件操作（Linux中一切皆文件）
• Android架构：Android系统本质上就是一堆进程的集合，Android架构主要就是管理这些进程，以及提供接口给app来访问这些进程提供的功能

5.工作中Framework开发在做什么？

• Android系统下层是Linux内核，一般公司会有bsp组来做内核的开发，涉及硬件功能适配就要配合bsp组调试确保硬件能正常工作，然后才能调试上层
• Android系统最上层就是app，一般公司会有app组来开发系统独有的app，比如设置等，向app一般需要提供特殊接口，可以是jar、so库、JNI接口
• Native/Hal层：实现维护板载硬件的各种功能，比如各种总线设备（gpio uart iic spi usb iis等），将这些功能封装成接口，进一步就会深入Android各种模块框架，比如input子系统、audio子系统、camera子系统、tv子系统、wifi子系统、bluetooth子系统、显示子系统，学习这些框架，定位相关问题
• ART虚拟机：工作在虚拟机的主要是各种系统服务、SystemUI、Launcher。通常要实现维护SystemUI，这个主要是设备的特色部分，包含了通知、底部栏、状态栏等。Launcher就是Android设备的桌面，这个也是主要部分。通常也会在系统服务AMS ATMS WMS等作克制化修改
• 总结：打包提供系统镜像，在Native层 ART层实现维护服务，维护API，做客制化需求定位解决框架内的问题