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Android 操作系统的介绍

一 Android的来源

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。目前，最新版本为Android 2.4 Gingerbread和Android 3.0 Honeycomb。

二 系统简介
　　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）Symbian 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 Ericsson、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机，也在平板电脑市场急速扩张。

三 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MIDlet，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。
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。

四 系统版本
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.”

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。
　　相对于上一版本的 改变：
　　1、整体性能大幅度的提升
　　2、3G网络共享功能。
　　3、Flash的支持。
　　4、App2sd功能。
　　5、全新的软件商店。
　　6、更多的Web应用API接口的开发
Android 2.3 Gingerbread

gingerdroid
北京时间2010年12月7日凌晨，Google正式对外发布了他们的下一代智能手机操作系统Android 2.3也就被大家所熟知的Android Gingerbread系统。虽然在版本号方面Android 2.3相对于前作而言的提升并不算多，但是从功能以及界面的变化上来看还是十分明显的，因此还是十分有必需要向大家介绍一下这个全新的系统的。
　　虽然是一个较为重大的更新，但是Android 2.3在界面方面的改变相对于之前的Android 2.2而言其变化并不算明显，其主要的变化来自于界面的配色方面。Android 2.3在配色方面更多的使用了绿色配色，例如状态栏、通话图标以及其他的一些功能图标。另外全新的系统在界面的反应速度方面相对于前作也有了一定程度的提升，现在大家使用Android系统将会觉得使用起来更为流畅。
　　Android 2.3在文字输入方面做了改进，以提高输入速度。首先改进了虚拟键盘，按键的颜色做了调整，更易于辨识。增强了输入法联想功能。数字输入的时候可以不用切换键盘，通过组合键来输入。 之前Android系统具备文本复制功能，但是操作方式不是很易用，这次做了改进。长按文本时会跳出选择范围的拨杆。
Android 2.4 Gingerbread
　　就像Android 2.0和2.1版本都使用Eclair（法式奶油夹心甜点）一样，Android 2.3和2.4将会共享Gingerbread（姜饼）代号。这两个版本之间的变化不会太大，但是会有不少功能更新。
　　目前已知的Android 2.4带来的更新包括更多的动画特调、更快的运行速度、软件通话降噪、视频聊天等。
　　Android 2.4系统不会是之前一直谣传的Android 3.0，其真正的版本号将会是Android 2.4。
　　蜂巢将会在2011年发布，尤其是在Android之父“Andy Rubin(安迪鲁宾)” 秀了搭载该系统的摩托罗拉平板机之后就更加确信这一点了，不过蜂巢究竟在何时发布，同时还会有别的什么设备一同面世，蜂巢之后又是什么系统，这些问题我们都不知道答案。　发布时间预计是2011年的2月14日至17日在巴塞罗那举办的MWC 2011移动通信世界大会中。
Android 3.0 Honeycomb

2011年2月3日凌晨，谷歌正式发布了专用于平板电脑的Android 3.0 Honeycomb系统。这是首个基于Android的平板电脑专用操作。首款采用Android3.0系统的是MOTO XOOM 。该机是摩托罗拉移动在2011年1月5日，在美国拉斯维加斯 CES电子消费展推出的旗下首款平板电脑。
　　3.0系统特性
　　·专用于平板电脑 ·全新设计的UI增强网页浏览功能
　　·n-app purchases功能
　　·经过优化的Gmail电子邮箱；
·全面支持Google Maps

六 开放手机联盟

开放手机联盟
为了推广Android，Google和几十个手机相关企业建立了开放手机联盟（Open Handset Alliance）。
　　联盟成员包括中国台湾HTC、韩国三星电子、美国摩托罗拉公司、NVIDIA、SiRF、Skype、联发科技MTK以及中国电信在内的34家技术和无线应用的领军企业。这34家企业中并不包含把持Symbian的Nokia公司，以及凭借着iPhone风光正在的Apple公司。微软没有加入，加拿大RIM和它的Blackberry也被挡在门外。
　　手机开放联盟大家庭成员名单：
　　1、手机和其他终端制造商
　　 HTC（宏达国际电子）- 中国台湾
　　Samsung Electronics（三星电子）- 韩国
　　Motorola Mobility（摩托罗拉移动技术）- 美国
　　Sony Ericsson（索尼爱立信）- 英国
　　LG Electronics（LG电子）- 韩国
　　Lumigon （丹麦陆力更手机公司）- 丹麦
　　ARCHOS（爱可视）- 法国
　　TOSHIBA（东芝）- 日本
　　2、移动运营商
　　 China Telecom（中国电信）- 中国
　　China Mobile（中国移动）- 中国
　　China Unicom（中国联通）- 中国
　　KDDI - 日本
　　NTT DoCoMo（日本电信电话公司）- 日本
　　Sprint Nextel（美国斯普林特Nextel公司）- 美国
　　Telecom Italia（意大利电信）- 意大利
　　Telefónica - 西班牙
　　T-Mobile - 德国
　　3、半导体公司
　　 ARM- 英国
　　Texas Instruments（德州仪器）- 美国
　　Qualcomm（高通）- 美国
　　NVIDIA（英伟达）- 美国
　　MediaTek（联发科）- 中国台湾
　　ST（意法半导体）- 欧洲
　　Infineon（英飞凌科技）- 德国
　　ST-Ericsson（ST爱立信）- 欧洲
　　Audience （听众）- 美国
　　Broadcom （博通）- 美国
　　Intel（英特尔）- 美国
　　Marvell （俊茂微电子）- 美国
　　SiRF（瑟夫）- 美国
　　Synaptics（新思）- 美国
　　HP（惠普）- 美国
　　4、软件公司
　　 Aplix - 日本
　　Ascender - 美国
　　Skype（eBay）- 美国
　　Esmertec（微迅）- 瑞士
　　Living Image - 美国
　　NMS Communications - 加拿大
　　Noser Engineering AG - 德国
　　Nuance Communication - 美国
　　PacketVideo - 美国
　　SkyPop - 美国
　　Sonix Network - 美国
　　The Astonishing Tribe - 瑞典
　　Wind River Systems（风河）- 美国
Android平台经理谈2011年Android发展路线图
　　Google Android平台经理Eric Chu明白虽然android智能手机用户在快速增长，但是付费应用的交易数量却表现惨淡。在圣弗朗西斯科举行的Inside Social Apps会议上，Chu明确表示Google对付费应用交易完全不满意。
　　虽然目前对于Google在2011年的Android发展战略仍缺乏具体地消息（Chu表示“敬请期待进一步消息”），但大致可以才想到Google会在下面几个方面发力。
　　In——app payments system（应用内交易系统）：
　　Chu表示本季度Android将推出应用内交易系统，一年前苹果也有此类举措。在应用内交易系统中，用户在应用内购买（译者：比如购买更多的功能或游戏装备等等），这将有助于开发者利用发展迅速的虚拟货物移动市场来实现盈利。

　　Carrier billing（运营商计费）：
　　12月，Google推出AT&T计费系统，用户可以通过手机话费来为应用付费，不需要采用另外一种支付系统。希望Google能在全球与更多的运营商进行类似的合作，Chu如此表示，另外还说与运营建立付费系统虽然昂贵且耗时，但是对于用户来说是个很有价值的功能，同时也可以提高Android 应用的交易额。
　　Improve user discovery of apps in Market:
　　Chu表示已经有一个团队在负责剔除Android Market中的劣质应用，还表示将制定市场排名算法以帮助用户更方便地发现最好的应用。
　　Getting social（社会化）:
　　Chu表示为了使得市场和Android更加社会化，Google将推出“最好的社交图”——Android address book（安卓通讯录），并且对开发者开发。Android address book将聚合了多渠道的用户联系人 ，而不仅仅是Google自己的通讯录。

七 Android平台五大优势特色

1 开放性
　　在优势方面，Android平台首先就是其开发性，开发的平台允许任何移动终端厂商加入到Android联盟中来。显著的开放性可以使其拥有更多的开发者，随着用户和应用的日益丰富，一个崭新的平台也将很快走向成熟。

　　开发性对于Android的发展而言，有利于积累人气，这里的人气包括消费者和厂商，而对于消费者来讲，随大的受益正是丰富的软件资源。开放的平台也会带来更大竞争，如此一来，消费者将可以用更低的价位购得心仪的手机。
2 挣脱运营商的束缚
　　在过去很长的一段时间，特别是在欧美地区，手机应用往往受到运营商制约，使用什么功能接入什么网络，几乎都受到运营商的控制。自从iPhone上市，用户可以更加方便地连接网络，运营商的制约减少。随着EDGE、HSDPA这些2G至3G移动网络的逐步过渡和提升，手机随意接入网络已不是运营商口中的笑谈。
3 丰富的硬件选择
　　这一点还是与Android平台的开放性相关，由于Android的开放性，众多的厂商会推出千奇百怪，功能特色各具的多种产品。功能上的差异和特色，却不会影响到数据同步、甚至软件的兼容。好比你从诺基亚Symbian风格手机一下改用苹果iPhone，同时还可将Symbian中优秀的软件带到iPhone上使用、联系人等资料更是可以方便地转移。
4 不受任何限制的开发商
　　Android平台提供给第三方开发商一个十分宽泛、自由的环境。因此不会受到各种条条框框的阻扰，可想而知，会有多少新颖别致的软件会诞生。但也有其两面性，血腥、暴力、情色方面的程序和游戏如可控制正是留给Android难题之一。
5 无缝结合的Google应用
　　如今叱咤互联网的Google已经走过10年度历史。从搜索巨人到全面的互联网渗透，Google服务如地图、邮件、搜索等已经成为连接用户和互联网的重要纽带，而Android平台手机将无缝结合这些优秀的Google服务。