Android 的ARM架構(gòu)和X86架構(gòu)

Android開(kāi)發(fā)中，在打包發(fā)布應(yīng)用時(shí)會(huì)選擇應(yīng)用適配的cpu架構(gòu)平臺(tái)，在引用第三方庫(kù)時(shí)也遇到根據(jù)不同cpu架構(gòu)引入相應(yīng)的so包。Android主要包括一下cpu架構(gòu)：

目前創(chuàng)新互聯(lián)公司已為成百上千家的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設(shè)、域名、虛擬空間、網(wǎng)站托管維護(hù)、企業(yè)網(wǎng)站設(shè)計(jì)、虹口網(wǎng)站維護(hù)等服務(wù)，公司將堅(jiān)持客戶導(dǎo)向、應(yīng)用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長(zhǎng)，共同發(fā)展。

在Android系統(tǒng)上，每一個(gè)CPU架構(gòu)對(duì)應(yīng)一個(gè)ABI：

ABI是Application Binary Interface的縮寫(xiě)，常表示兩個(gè)程序模塊之間的接口，且其中一個(gè)模塊常為機(jī)器碼級(jí)別的library或操作系統(tǒng)。它定義了函數(shù)庫(kù)的調(diào)用、應(yīng)用的二進(jìn)制文件（尤其是.so）如何運(yùn)行在相應(yīng)的系統(tǒng)平臺(tái)上等細(xì)節(jié)。其中mips及mips64極少用于手機(jī)，出發(fā)點(diǎn)是高性能,主要用于路由器、貓。

從CPU發(fā)明到現(xiàn)在，有非常多種架構(gòu)，從我們熟悉的X86，ARM，到不太熟悉的MIPS，IA64，它們之間的差距都非常大。但是如果從最基本的邏輯角度來(lái)分類(lèi)的話，它們可以被分為兩大類(lèi)，即所謂的“復(fù)雜指令集（CISC）”與“精簡(jiǎn)指令集（RISC）”系統(tǒng)。

Intel和ARM處理器的第一個(gè)區(qū)別是，前者使用復(fù)雜指令集（CISC)，后者使用精簡(jiǎn)指令集（RISC）。屬于這兩種類(lèi)中的各種架構(gòu)之間最大的區(qū)別，在于它們的設(shè)計(jì)者考慮問(wèn)題方式的不同。

ARM架構(gòu)是一個(gè)32位精簡(jiǎn)指令集RISC（Reduced Instruction Set Computing）處理器架構(gòu)，其廣泛地使用在許多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但在其他領(lǐng)域上也有很多作為，由于節(jié)能的特點(diǎn)，ARM處理器非常適用于移動(dòng)通信領(lǐng)域，匹配其主要設(shè)計(jì)目標(biāo)為低成本、高性能、低耗電的特性。

ARM的優(yōu)勢(shì)不在于性能強(qiáng)大而在于效率，ARM采用RISC流水線指令集，在完成綜合性工作方面根本就處于劣勢(shì)，而在一些任務(wù)相對(duì)固定的應(yīng)用場(chǎng)合其優(yōu)勢(shì)就能發(fā)揮得淋漓盡致。ARM結(jié)構(gòu)的電腦是通過(guò)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)接口使CPU與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行連接，所以ARM的存儲(chǔ)、內(nèi)存等性能擴(kuò)展難以進(jìn)行（一般在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)定好其內(nèi)存及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量），所以采用ARM結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，一般不考慮擴(kuò)展。基本奉行“夠用就好”的原則。

x86 架構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜指令集CISC（Complex Instruction Set Computer）處理器架構(gòu)。X86結(jié)構(gòu)的電腦無(wú)論如何都比ARM結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)在性能方面要快得多、強(qiáng)得多。X86的CPU隨便就是1G以上、雙核、四核。X86結(jié)構(gòu)的電腦采用“橋”的方式與擴(kuò)展設(shè)備（如：硬盤(pán)、內(nèi)存等）進(jìn)行連接，而且x86結(jié)構(gòu)的電腦出現(xiàn)了近30年，其配套擴(kuò)展的設(shè)備種類(lèi)多、價(jià)格也比較便宜，所以x86結(jié)構(gòu)的電腦能很容易進(jìn)行性能擴(kuò)展，如增加內(nèi)存、硬盤(pán)等。

什么是android系統(tǒng)，android的發(fā)展以及android的平臺(tái)架構(gòu)和特性

Android平臺(tái)采用了整合的策略思想，包括底層Linux操作系統(tǒng)、中間層的中間件和上層的Java應(yīng)用程序。下面我把Android的特性及其架構(gòu)體系結(jié)構(gòu)總結(jié)一下。

一、Android的平臺(tái)特性

Android平臺(tái)有如下特性：

1. 應(yīng)用程序框架支持組件的重用與替換。

這樣我們可以把系統(tǒng)中不喜歡的應(yīng)用程序刪除，安裝我們喜歡的應(yīng)用程序。

2. Dalvik虛擬機(jī)專(zhuān)門(mén)為移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化。

Android應(yīng)用程序?qū)⒂蒍ava編寫(xiě)、編譯的類(lèi)文件通過(guò)DX工具轉(zhuǎn)換成一種后綴名為.dex的文件來(lái)執(zhí)行。Dalvik虛擬機(jī)是基于寄存器的，相對(duì)于Java虛擬機(jī)速度要快很多。

3. 內(nèi)部集成瀏覽器基于開(kāi)源的WebKit引擎。

有了內(nèi)置的瀏覽器，這將意味著WAP應(yīng)用的時(shí)代即將結(jié)束，真正的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，手機(jī)就是一臺(tái)“小電腦”，可以在網(wǎng)上隨意遨游。

4. 優(yōu)化的圖形庫(kù)包括2D和3D圖形庫(kù)，3D圖形庫(kù)基于OpenGL ES 1.0。

強(qiáng)大的圖形庫(kù)給游戲開(kāi)發(fā)帶來(lái)福音。在3G最為重要的的應(yīng)用莫過(guò)于手機(jī)上網(wǎng)和手機(jī)游戲。

5. SQLite用作結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

6. 多媒體支持包括常見(jiàn)的音頻、視頻和靜態(tài)印象文件格式

如MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JGP、PNG、GIF。

7. GSM電話（依賴于硬件）。

8. 藍(lán)牙（Bluetooth）、EDGE、3G、WiFi（依賴于硬件）。

9. 照相機(jī)、GPS、指南針和加速度計(jì)（依賴于硬件）。

10. 豐富的開(kāi)發(fā)環(huán)境包括設(shè)備模擬器、調(diào)試工具、內(nèi)存及性能分析圖表和Eclipse集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境插件。

Google提供了Android開(kāi)發(fā)包SDK，其中包含了大量的類(lèi)庫(kù)和開(kāi)發(fā)工具，并且針對(duì)Eclipse的可視化開(kāi)發(fā)插件ADT。

二、Android平臺(tái)架構(gòu)

　從上圖我們可以看出，Android操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可分為4層，由上到下依次是應(yīng)用程序、應(yīng)用程序框架、核心類(lèi)庫(kù)和Linux內(nèi)核，其中第三層還包括Android運(yùn)行時(shí)的環(huán)境。下面分別來(lái)講解各個(gè)部分。

1. 程序應(yīng)用

Android

連同一個(gè)核心應(yīng)用程序包一起發(fā)布，該應(yīng)用程序包包括E-mail客戶端、SMS短消息程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人管理程序等。所有的應(yīng)用程序都是用Java編寫(xiě)的。

2. 應(yīng)用程序框架

開(kāi)發(fā)者完全可以訪問(wèn)核心應(yīng)用程序所使用的API框架。該應(yīng)用程序框架架構(gòu)用來(lái)簡(jiǎn)化組件軟件的重用，任何一個(gè)應(yīng)用程序都可以發(fā)布它的功能塊并且任何其他的應(yīng)用程序都可以使用其所發(fā)布的功能塊（不過(guò)得遵循框架的安全性限制）。該應(yīng)用程序重用機(jī)制使得組件可以被用戶替換。

以下所有的應(yīng)用程序都由一系列的服務(wù)和系統(tǒng)組成，包括：

1）一個(gè)可擴(kuò)展的視圖（Views）可以用來(lái)創(chuàng)建應(yīng)用程序，包括列表（lists）、網(wǎng)絡(luò)（grids）、文本框（text

boxes）、按鈕（buttons），甚至是一個(gè)可嵌入的Web瀏覽器。

2）內(nèi)容管理器（Content Providers）使得應(yīng)用程序可以訪問(wèn)另一個(gè)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)（如聯(lián)系人數(shù)據(jù)庫(kù)），或者共享它們自己的數(shù)據(jù)。

3）一個(gè)資源管理器（Resource Manager）提供非代碼資源的訪問(wèn)，如本地字符串、圖形和分層文件（layout files）。

4）一個(gè)通知管理器（Notification Manager）使得應(yīng)用程序可以在狀態(tài)欄中顯示客戶通知信息。

5）一個(gè)活動(dòng)類(lèi)管理器（Activity Manager）用來(lái)管理應(yīng)用程序生命周期并提供常用的導(dǎo)航回退功能。

3. Android程序庫(kù)

Android包括一個(gè)被Android系統(tǒng)中各種不同組件所使用的C/C++集庫(kù)。該庫(kù)通過(guò)Android應(yīng)用程序框架為開(kāi)發(fā)者提供服務(wù)。

以下是一些主要的核心庫(kù)：

1）系統(tǒng)C庫(kù)：一個(gè)從BSD繼承來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)C系統(tǒng)函數(shù)庫(kù)（libc），專(zhuān)門(mén)為基于Embedded Linux的設(shè)備定制。

2）媒體庫(kù)：基于PacketVideo

OpenCORE；該庫(kù)支持錄放，并且可以錄制許多流行的音頻視頻格式，還有靜態(tài)映像文件包括MPEG4、H.264、MP3、AAC、JPG、PNG。

3）Surface Manager：對(duì)顯示子系統(tǒng)的管理，并且為多個(gè)應(yīng)用程序提供2D和3D圖層的無(wú)縫融合。

4）LibWebCore：一個(gè)最新的Web瀏覽器引擎，用來(lái)支持Android瀏覽器和一個(gè)可嵌入的Web視圖。

5）SGL：一個(gè)內(nèi)置的2D圖形引擎。

6）3D libraries：基于OpenGL ES 1.0 APIs實(shí)現(xiàn)；該庫(kù)可以使用硬件3D加速(如果可用）或者使用高度優(yōu)化的3D軟加速。

7）FreeType：位圖（bitmap）和向量（vector）字體顯示。

8）SQLite：一個(gè)對(duì)于所以應(yīng)用程序可用、功能強(qiáng)勁的輕型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)引擎。

4. Android運(yùn)行庫(kù)

Android包括了一個(gè)核心庫(kù)，該核心庫(kù)提供了Java編程語(yǔ)言核心庫(kù)的大多數(shù)功能。

每一個(gè)Android應(yīng)用程序都在它自己的進(jìn)程中運(yùn)行，都擁有一個(gè)獨(dú)立的Dalvik虛擬機(jī)實(shí)例。Dalvik是針對(duì)同時(shí)高效地運(yùn)行多個(gè)VMs實(shí)現(xiàn)的。Dalvik虛擬機(jī)執(zhí)行.dex的Dalvik可執(zhí)行文件，該格式文件針對(duì)最小內(nèi)存使用做了優(yōu)化。該虛擬機(jī)是基于寄存器的，所有的類(lèi)都是經(jīng)由Java匯編器編譯，然后通過(guò)SDK中的DX工具轉(zhuǎn)化成.dex格式由虛擬機(jī)執(zhí)行。

Dalvik虛擬機(jī)依賴于Linux的一些功能，比如線程機(jī)制和底層內(nèi)存管理機(jī)制。

5. Linux內(nèi)核

Android的核心系統(tǒng)服務(wù)依賴于Linux內(nèi)核，如安全性、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和驅(qū)動(dòng)模型。Linux內(nèi)核也同時(shí)作為硬件和軟件棧之間的硬件抽象層。

android的系統(tǒng)架構(gòu)

android系統(tǒng)架構(gòu)分從下往上為linux 內(nèi)核層、運(yùn)行庫(kù)、應(yīng)用程序框架層、和應(yīng)用程序?qū)?/p>

linuxkernel：負(fù)責(zé)硬件的驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)、電源、系統(tǒng)安全以及內(nèi)存管理等功能。

libraries和 androidruntime：libraries：即c/c++函數(shù)庫(kù)部分，大多數(shù)都是開(kāi)放源代碼的函數(shù)庫(kù)，例如webkit，該函數(shù)庫(kù)負(fù)責(zé) android網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的運(yùn)行，例如標(biāo)準(zhǔn)的c函數(shù)庫(kù)libc、openssl、sqlite等，當(dāng)然也包括支持游戲開(kāi)發(fā)2dsgl和 3dopengles，在多媒體方面有mediaframework框架來(lái)支持各種影音和圖形文件的播放與顯示，例如mpeg4、h.264、mp3、 aac、amr、jpg和png等眾多的多媒體文件格式。android的runtime負(fù)責(zé)解釋和執(zhí)行生成的dalvik格式的字節(jié)碼。

applicationframework（應(yīng)用軟件架構(gòu)），java應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員主要是使用該層封裝好的api進(jìn)行快速開(kāi)發(fā)。

applications:該層是java的應(yīng)用程序?qū)樱琣ndroid內(nèi)置的googlemaps、e-mail、即時(shí)通信工具、瀏覽器、mp3播放 器等處于該層，java開(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)的程序也處于該層，而且和內(nèi)置的應(yīng)用程序具有平等的位置，可以調(diào)用內(nèi)置的應(yīng)用程序，也可以替換內(nèi)置的應(yīng)用程序。

上面的四個(gè)層次，下層為上層服務(wù)，上層需要下層的支持，調(diào)用下層的服務(wù)，這種嚴(yán)格分層的方式帶來(lái)的極大的穩(wěn)定性、靈活性和可擴(kuò)展性，使得不同層的開(kāi)發(fā)人員可以按照規(guī)范專(zhuān)心特定層的開(kāi)發(fā)。

android應(yīng)用程序使用框架的api并在框架下運(yùn)行，這就帶來(lái)了程序開(kāi)發(fā)的高度一致性，另一方面也告訴我們，要想寫(xiě)出優(yōu)質(zhì)高效的程序就必須對(duì)整個(gè) applicationframework進(jìn)行非常深入的理解。精通applicationframework，你就可以真正的理解android的設(shè)計(jì) 和運(yùn)行機(jī)制，也就更能夠駕馭整個(gè)應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)。

android系統(tǒng) 主要有哪幾部分？

android系統(tǒng)分為四部分，從高到低分別是：

1、Android應(yīng)用層

2、Android應(yīng)用框架層

3、Android系統(tǒng)運(yùn)行層

4、Linux內(nèi)核層

Android系統(tǒng)構(gòu)架主要應(yīng)用于ARM平臺(tái)，但不僅限于ARM，通過(guò)編譯控制，在X86、MAC等體系結(jié)構(gòu)的機(jī)器上同樣可以運(yùn)行。

擴(kuò)展資料：

Android運(yùn)行庫(kù)

Android包括了一個(gè)核心庫(kù)，該核心庫(kù)提供了JAVA編程語(yǔ)言核心庫(kù)的大多數(shù)功能。

每一個(gè)Android都擁有一個(gè)獨(dú)立的Dalvik虛擬機(jī)實(shí)例。Dalvik被設(shè)計(jì)成一個(gè)設(shè)備可以同時(shí)高效地運(yùn)行多個(gè)虛擬系統(tǒng)。Dalvik虛擬機(jī)執(zhí)行(.dex)的Dalvik可執(zhí)行文件，該格式文件針對(duì)小內(nèi)存使用做了優(yōu)化。

同時(shí)虛擬機(jī)是基于寄存器的，所有的類(lèi)都經(jīng)由JAVA編譯器編譯，然后通過(guò)SDK中的“dx”工具轉(zhuǎn)化成.dex格式由虛擬機(jī)執(zhí)行。

參考資料：百度百科-Android系統(tǒng)構(gòu)架

標(biāo)題名稱(chēng)：android平臺(tái)架構(gòu),android平臺(tái)架構(gòu)的四個(gè)層次作用
URL地址：http://chinadenli.net/article48/dsgepep.html

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