Android系統和linux內核的關系詳解


Android系統和linux內核的關系詳解
 
大家都知道Android是基於Linux內核的操作系統,也曾經和Linux基金會因為內核問題產生過分歧( 可以參考本文
后面的“參考閱讀”)。這里主要對android和linux的關系進行分析,參
考http://www.itbenet.net/Article/HTML/1344.html。但對其中的部分觀點不敢苟同,做了一些修改如
下。
雖然Android基於Linux內核,但是它與Linux之間還是有很大的差別,比如Android在Linux內核的基礎上添加了
自己所特有的驅動程序。下面我們就來分析一下它們之間究竟有什么關系?
一、Android為什么會選擇Linux
成熟的操作系統有很多,但是Android為什么選擇采用Linux內核呢?這就與Linux的一些特性有關了,這也是很多
教材反復講到的linux的重要特點。比如:
1、強大的內存管理和進程管理方案
2、基於權限的安全模式
3、支持共享庫
4、經過認證的驅動模型
5、Linux本身就是開源項目
更多關於上述特性的信息可以參考Linux 2.6版內核的官方文檔,這便於我們在后面的學習中更好地理解Android
所特有的功能特性。接下來分析Android與Linux的關系。其實實際上選擇linux內核的手機系統很多,記得前幾年
就見過三星的一款linux內核的手機,並且那款手機保持了linux系統的大部分特征,所以用起來感覺就像一個小巧
的linux系統。
二、Android對Linux的改動
原文作者說是“Android不是Linux”,關於這個觀點,要看讀者自己怎么看了,如果說Linux是說的內核,那
Android自然不是Linux。如果Linux是指Linux發行版,那Android當然是Linux,否則ubuntu,Fedora等都不是
linux了。
Android對linux系統的改動主要有以下幾個方面:
1.它沒有glibc支持
由於Android最初用於一些便攜的移動設備上,所以,可能出於效率等方面的考慮,Android並沒有采用glibc作為
C庫,而是Google自己開發了一套Bionic Libc來代替glibc。
2.它並不包括一整套標准的Linux使用程序
Android並沒有完全照搬Liunx系統的內核,除了修正部分Liunx的Bug之外,還增加了不少內容,比如:它基於ARM
構架增加的Gold-Fish平台,以及yaffs2 FLASH文件系統(如果學習了嵌入式的話就會知道yaffs2 FLASH文件系
統已經在基於linux的很多嵌入式設備上采用了,技術已經非常成熟)等。
3.它沒有本地基於X服務的窗口系統
什么是本地窗口系統呢?本地窗口系統是指GNU/Linux上的X窗口系統,或者Mac OX X的Quartz等。不同的操作系統
的窗口系統可能不一樣,Android並沒有使用(也不需要使用)Linux的X窗口系統(對原作者的這個觀點不是很贊
同,原文章這一點放在第一條,並說“這是Android不是Linux的一個基本原因”,這個不敢苟同,由於作者 沒有
指明android用的什么顯示系統,我也不好說)。
4.Android專有的驅動程序
除了上面這些不同點之外,Android還對Linux設備驅動進行了增強,主要如下所示。
1)Android Binder 基於OpenBinder框架的一個驅動,用於提供 Android平台的進程間通信(InterProcess
Communication,IPC)功能。源代碼位於drivers/staging/android/binder.c。
2)Android電源管理(PM) 一個基於標准Linux電源管理系統的輕量級Android電源管理驅動,針對嵌入式設備做
了很多優化。源代碼位於:
kernel/power/earlysuspend.c
kernel/power/consoleearlysuspend.c
kernel/power/fbearlysuspend.c
kernel/power/wakelock.c
kernel/power/userwakelock.c
3)低內存管理器(Low Memory Killer) 比Linux的標准的OOM(Out Of Memory)機制更加靈活,它可以根據需要
殺死進程以釋放需要的內存。源代碼位於 drivers/staging/ android/lowmemorykiller.c。
4)匿名共享內存(Ashmem) 為進程間提供大塊共享內存,同時為內核提供回收和管理這個內存的機制。源代碼位於
mm/ashmem.c。
5)Android PMEM(Physical) PMEM用於向用戶空間提供連續的物理內存區域,DSP和某些設備只能工作在連續的物
理內存上。源代碼位於drivers/misc/pmem.c。
6)Android Logger 一個輕量級的日志設備,用於抓取Android系統的各種日志。源代碼位於
drivers/staging/android/logger.c。
7)Android Alarm 提供了一個定時器,用於把設備從睡眠狀態喚醒,同時它還提供了一個即使在設備睡眠時也會
運行的時鍾基准。源代碼位於drivers/rtc/alarm.c。
8)USB Gadget驅動 一個基於標准 Linux USB gadget驅動框架的設備驅動,Android的USB驅動是基於gaeget框
架的。源代碼位於drivers/usb/gadget/。
9)Android Ram Console 為了提供調試功能,Android允許將調試日志信息寫入一個被稱為RAM Console的設備
里,它是一個基於RAM的Buffer。源代碼位於drivers/staging/android / ram_console.c。
10)Android timed device 提供了對設備進行定時控制的功能,目前支持vibrator和LED設備。源代碼位於
drivers/staging/android /timed_output.c(timed_gpio.c)。
11)Yaffs2 文件系統 Android采用Yaffs2作為MTD nand flash文件系統,源代碼位於fs/yaffs2/目錄下。
Yaffs2是一個快速穩定的應用於NAND和NOR Flash的跨平台的嵌入式設備文件系統,同其他Flash文件系統相比,
Yaffs2能使用更小的內存來保存其運行狀態,因此它占用內存小。Yaffs2的垃圾回收非常簡單而且快速,因此能表
現出更好的性能。Yaffs2在大容量的NAND Flash上的性能表現尤為突出,非常適合大容量的Flash存儲。
上面這些要點足以說明Android不是Linux。學習應用Android一般圍繞Android的這些特有的部分展開,建議大家先復習一下Linux內核的基本知識。在具體學習之前,先來總體瀏覽一下
Android對Linux內核進行了哪些改動,在移植時就需要對這些改動加以調整。
參考閱讀:          《 Android對Linux內核的改動你知道多少?》
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