1.4.2　Android和Linux內(nèi)核的區(qū)別

Android系統(tǒng)的系統(tǒng)層面的底層是Linux，中間加上了一個(gè)叫作Dalvik的Java虛擬機(jī)，表面層上面是Android運(yùn)行庫(kù)。每個(gè)Android應(yīng)用都運(yùn)行在自己的進(jìn)程上，享有Dalvik虛擬機(jī)為它分配的專有實(shí)例。為了支持多個(gè)虛擬機(jī)在同一個(gè)設(shè)備上高效運(yùn)行，Dalvik被改寫過(guò)。

Dalvik虛擬機(jī)執(zhí)行的是Dalvik格式的可執(zhí)行文件（.dex）——該格式經(jīng)過(guò)優(yōu)化，以降低內(nèi)存耗用到最低。Java編譯器將Java源文件轉(zhuǎn)為class文件，class文件又被內(nèi)置的dx工具轉(zhuǎn)化為dex格式文件，這種文件在Dalvik虛擬機(jī)上注冊(cè)并運(yùn)行。

Android系統(tǒng)的應(yīng)用軟件都是運(yùn)行在Dalvik之上的Java軟件，而Dalvik是運(yùn)行在Linux中的，在一些底層功能，如線程和低內(nèi)存管理方面，Dalvik虛擬機(jī)是依賴Linux內(nèi)核的。由此可見(jiàn)，可以說(shuō)Android是運(yùn)行在Linux之上的操作系統(tǒng)，但是它本身不能算是Linux的某個(gè)版本。

Android內(nèi)核和Linux內(nèi)核的差別主要體現(xiàn)在11個(gè)方面，接下來(lái)一一簡(jiǎn)要介紹。

（1）Android Binder

Android Binder是基于OpenBinder框架的一個(gè)驅(qū)動(dòng)，用于提供Android平臺(tái)的進(jìn)程間通信（IPC，inter-process communication）。原來(lái)的Linux系統(tǒng)上層應(yīng)用的進(jìn)程間通信主要是D-bus（desktop bus），采用消息總線的方式來(lái)進(jìn)行IPC。

其源代碼如下。

（2）Android電源管理（PM）

Android電源管理是一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)Linux電源管理系統(tǒng)的輕量級(jí)的Android電源管理驅(qū)動(dòng)，針對(duì)嵌入式設(shè)備進(jìn)行了很多優(yōu)化。利用鎖和定時(shí)器來(lái)切換系統(tǒng)狀態(tài)，控制設(shè)備在不同狀態(tài)下的功耗，以達(dá)到節(jié)能的目的。

Android電源管理的源代碼分別如下。

（3）低內(nèi)存管理器（Low Memory Killer）

Android中的低內(nèi)存管理器和Linux標(biāo)準(zhǔn)的OOM（Out Of Memory）相比，其機(jī)制更加靈活，它可以根據(jù)需要?dú)⑺肋M(jìn)程來(lái)釋放需要的內(nèi)存。Low memory killer的代碼很簡(jiǎn)單，關(guān)鍵的一個(gè)函數(shù)是Lowmem_shrinker。作為一個(gè)模塊在初始化時(shí)調(diào)用register_shrinke注冊(cè)了lowmem_shrinker，它會(huì)被vm在內(nèi)存緊張的情況下調(diào)用。Lowmem_shrinker完成具體操作。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是尋找一個(gè)最合適的進(jìn)程殺死，從而釋放它占用的內(nèi)存。

低內(nèi)存管理器的源代碼如下。

（4）匿名共享內(nèi)存（Ashmem）

匿名共享內(nèi)存為進(jìn)程間提供大塊共享內(nèi)存，同時(shí)為內(nèi)核提供回收和管理這個(gè)內(nèi)存的機(jī)制。如果一個(gè)程序嘗試訪問(wèn)Kernel釋放的一個(gè)共享內(nèi)存塊，它將會(huì)收到一個(gè)錯(cuò)誤提示，然后重新分配內(nèi)存并重載數(shù)據(jù)。

匿名共享內(nèi)存的源代碼如下。

（5）Android PMEM（Physical）

PMEM用于向用戶空間提供連續(xù)的物理內(nèi)存區(qū)域，DSP和某些設(shè)備只能工作在連續(xù)的物理內(nèi)存上。驅(qū)動(dòng)中提供了mmap，open，release和ioctl等接口。

Android PMEM的源代碼如下。

（6）Android Logger

Android Logger是一個(gè)輕量級(jí)的日志設(shè)備，用于抓取Android系統(tǒng)的各種日志，是Linux所沒(méi)有的。

Android Logger的源代碼如下。

（7）Android Alarm

Android Alarm提供了一個(gè)定時(shí)器，用于把設(shè)備從睡眠狀態(tài)喚醒，同時(shí)它也提供了一個(gè)即使在設(shè)備睡眠時(shí)也會(huì)運(yùn)行的時(shí)鐘基準(zhǔn)。

Android Alarm的源代碼如下。

（8）USB Gadget驅(qū)動(dòng)

USB Gadget驅(qū)動(dòng)是一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)Linux USB gadget驅(qū)動(dòng)框架的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，Android的USB驅(qū)動(dòng)是基于gadget框架的。

USB Gadget驅(qū)動(dòng)的源代碼如下。

（9）Android Ram Console

為了提供調(diào)試功能，Android允許將調(diào)試日志信息寫入一個(gè)被稱為RAM Console的設(shè)備里，它是一個(gè)基于RAM的Buffer。

Android Ram Console的源代碼如下。

（10）Android timed device

Android timed device提供了對(duì)設(shè)備進(jìn)行定時(shí)控制功能，目前僅支持vibrator和LED設(shè)備。

Android timed device的源代碼如下。

（11）Yaffs2文件系統(tǒng)

在Android系統(tǒng)中，采用Yaffs2作為MTD nand flash文件系統(tǒng)。Yaffs2是一個(gè)快速穩(wěn)定的應(yīng)用于NAND和NOR Flash的跨平臺(tái)的嵌入式設(shè)備文件系統(tǒng)，同其他Flash文件系統(tǒng)相比，Yaffs2使用更小的內(nèi)存來(lái)保存它的運(yùn)行狀態(tài)，因此它占用內(nèi)存??；Yaffs2的垃圾回收非常簡(jiǎn)單而且快速，因此能達(dá)到更好的性能；Yaffs2在大容量的NAND Flash上性能表現(xiàn)尤為明顯，非常適合大容量的Flash存儲(chǔ)。

Yaffs2文件系統(tǒng)源代碼位于fs/yaffs2/目錄下。

Android是在Linux的內(nèi)核基礎(chǔ)之上運(yùn)行的，提供的核心系統(tǒng)服務(wù)包括安全、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)組和驅(qū)動(dòng)模型等內(nèi)容。內(nèi)核部分還相當(dāng)于一個(gè)介于硬件層和系統(tǒng)中其他軟件組之間的一個(gè)抽象層次。但是嚴(yán)格來(lái)說(shuō)它不算是Linux操作系統(tǒng)。