Android系统的底层建立在Linux系统之上，该平台由那4层组成

Posted 2023-05-03

android采用分层的架构，分为四层，从高层到底层分为应用程序层，应用程序框架层，系统运行库层和Linux核心层
1，Android应用程序层
应用是用Java语言编写的运行在虚拟机上的程序，即图中最上层的蓝色部分，其实，Google最开始时就在Android系统中捆绑了一些核心应用，比如e-mail客户端、SMS短消息程序、日历、地图、浏览器、联系人管理程序，等等。
2，应用程序框架层
这一层即是编写Google发布的核心应用时所使用的API框架，开发人员同样可以使用这些框架来开发自己的应用，这样便简化了程序开发的架构设计，但是必须遵守其框架的开发原则
3，系统运行库层
当我们使用Android 应用框架时，Android系统会通过一些C/C++库来支持对我们使用的各个组件，使其能更好地为开发者服务
4，Linux核心层
Android 的核心系统服务基于Linux2.6内核，如安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于Linux2.6内核。Linux内核同时也作为硬件和软件栈之间的抽象层 参考技术A

1，Android应用程序层；

2，应用程序框架层；

3，系统运行库层；

4，Linux核心层。

应用是用Java语言编写的运行在虚拟机上的程序，即图中最上层的蓝色部分，其实，Google最开始时就在Android系统中捆绑了一些核心应用，比如e-mail客户端、SMS短消息程序、日历、地图、浏览器、联系人管理程序，等等。

第二层即是编写Google发布的核心应用时所使用的API框架，开发人员同样可以使用这些框架来开发自己的应用，这样便简化了程序开发的架构设计，但是必须遵守其框架的开发原则。

我们使用Android 应用框架时，Android系统会通过一些C/C++库来支持对我们使用的各个组件，使其能更好地为开发者服务。

Android 的核心系统服务基于Linux2.6内核，如安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于Linux2.6内核。Linux内核同时也作为硬件和软件栈之间的抽象层。

参考技术B Android应用程序层, 应用程序框架层, 系统运行库层, Linux核心层

第九章

HAL ( Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层，〉是建立在Linux 驱动之上的一套程序库。这套程序库并不属于Linux 内核， 而是属于Linux 内核层之上的应用层。Google 为Android 增加HAL 的主要目的除了尽量避免应用程序直接访问Linux 驱动外，还有一个重要原因，那就是保护“私人财产”。

在传统的、Linux.系统中Linux驱动一般有两种类型的代码：访问硬件寄存器的代码和业务逻辑代码。对于访问硬件寄存器的代码，并没有什么秘密可言，因为这都是调用的Linux 内核的标准函数〈如ioread32 、iowrite32 等）进行的标准操作. 而Linux 驱动的业务逻辑部分对击有些企业或个人并不想将源代码公开。

Google 为了满足这些不想开源的Linux 驱动作者的要求工在android层次结构中的系统运行库层增加了一个HAL。

Google 为android加入HAL主要有如下的目的：

统一硬件的调用接口。由于HAL 有标准的调用接口，所以可以利用HAL:屏蔽Linux 驱动复杂，不统一的接口。

解决了GPL（版权问题。由于Linux 内核基于GPL协议，而Android 基于Apache Licence 2 .0 协议．因此Google 玩了个“穿越”将原本位于Linux驱动中的敏感代码向上移了一个层次。这样这些敏感代码就摆脱了GPL 协议的束缚，那些不想开源的Linux驱动作者也就没必要开源了。

针对一些特殊的要求。对于有些硬件，可能需要访问→些用户空间的资源，或在内核空间不方便完成的工作以及特殊需求。在这种情况下，可以利用位于用户空间的HAL 代码来辅助Linux驱动完成一些工作。

编写一款支持HAL 的Linux 驱动程序的步骤

第1 步编写Linux 驱动

第2 步：编写HAL Library

第3 步：编写Service Library

编写HAL 模块的步骤和原理如下。

第l步：定义结构体和宏

编写HAL 模块需要使用到3 个非常重要的结构体（ hw_module_t 、hw_device_t 和 hw _ module_ methodle _t),在第l 步需要定义两个新的结构体,这两个结构体的第l 个变量的数据类型必须是hw_module_t 和bw_device_t。除此之外， 还需要为HAL 模块定义一个ID. 实际上在这l步就是编写leds hal.h 头文件的代码。

第2 步L 编写HAL 模块的open 函数

 open 函数是HAL 模块的入口点。该函数主要做如下3 项工作

初始化hw device t 的子结构体。

打开设备文件。

初始化寄存器。

第3 步：定义hw_module_methods_ t 结构体变量

第4 步： 定义HAL_MODULE_INFO_SYM 变量

第5 步：编写HAL 模块的close 函数

第6 步 ：编写控制LED 的函数

android.系统中使用Linux 驱动有两种方式。一种是通过传统的方式直接与Linux 驱动交互。另外一种是Android特有的，就是通过HAL模块。HAL模块本质上就是通过Linux 共享库（.so）与Linux驱动交互，然后应用程序再访问Linux.共享库。早期的HAL模块由应用程序直接按访问Linux共享库的方式调用。而高版本的Android 系统为HAL增加了Stub ；换句话说还就是为每一个HAL共享库指定一个ID，再利用这个ID 配合一定的规则找到Linux共享库，这样Linux 共享库更换文件名，移动位置都很方便（因为HAL 共享库的路径和文件名都不是定死的）， Google 也建议使用Stub 的方式编写HAL 模块。