操作系统

Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统，是Google在2007年11月5日公布的手机系统平台，早期由Google开发，后由Google和其他几十个手机公司建立的开放手机联盟（Open Handset Alliance）开发。

Android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。低层以Linux内核工作为基础，只提供基本功能；其他的应用软件则由各公司自行开发，以Java作为编写程序的一部分。

Android在未公开之前常被传闻为Google电话或Gphone。大多传闻认为Google开发的是自己的手机电话产品，而不是一套软件平台。传言指出 Google Phone 将提供完全免费的服务，Google会通过广告获取收益。Google Phone 的发布日期预期为2009年。到了2010年1月，Google始发表自家品牌手机电话的 Nexus One。

• 开发商：开放手机联盟（Open Handset Alliance）
• 官方网站：http://www.android.com/
• 操作系统家族：Linux
• 源码模式：自由软件
• 最初发布日期：2008年10月21日
• 最新稳定版本：2.2 （2010年05月20日）
• 支持的语言：多语种
• 内核类：宏内核（Linux）
• 授权条款：Apache 2.0及GPLv2

概览

Google于2005年并购了成立仅22个月的高科技企业Android，展开了短信、手机检索、定位等业务，同时基于Linux的通用平台也进入了开发。

2008 Patrick Brady 于 Google I/O 演讲“Anatomy & Physiology of an Android”，并提出的 Android HAL 架构图。HAL 以 *.so 档的形式存在，可以把 Android framework 与 Linux kernel 隔开。

2010年2月3日，Linux 内核开发者 Greg Kroah-Hartman 将 Android 的驱动程序从 Linux 内核“状态树”（“staging tree”）上除去，从此，Android 与 Linux 内核 开发 分道扬镳。

Android系统今后将继续每半年一次的升级步伐，分别定在每年的夏天和年终。每代Android系统都将以甜点命名，比如1.5版叫做Cupcake（纸杯蛋糕），1.6版为Donut（甜甜圈），然后是Éclair（法式奶油夹心甜点）和Froyo（冷冻乳酪）。Donut将把社交网络功能作为升级重点，在“手机的各种体验中”都增加社交网络元素。

Android已经与 Sony Ericsson、HTC、NTT DoCoMo、KDDI、Motorola等世界移动领域34家公司于免费提供达成一致。今后对于移动通信的影响势必会进一步体现出来。但是如此广泛公司的同盟是否能够有效运作及以持久值得拭目以待。

第一部运行Android的手机是 T-Mobile G1 (也称为 HTC Dream)。于2008年8月18日得到美国联邦通信委员会的批准，并于10月22日开始发售。

数据显示, 截至2009年底, 在全球范围内至少有18款手机使用Android。

开放手机联盟 (Open Handset Alliance)
http://www.openhandsetalliance.com/

现在的开放手机联盟是一个由65间企业组成的商业联盟，以为移动设备开发自由标准。会员包括Google、 HTC、英特尔、摩托罗拉、高通公司、德州仪器、三星电子、LG、T-Mobile、Nvidia及温瑞尔 (Wind River Systems)。

开放手机联盟成立于2007年11月5日，由Google与34间手机制造商、软件开发商、电信运营商和芯片制造商一同创组。Android，联盟中基于开放源码许可证的旗舰软件，将与其他移动平台如苹果、微软、诺基亚、Palm、Research In Motion、Symbian和bada竞争。

Nexus One

Nexus One 是Google推出的运行Android手机操作系统的智能手机。这也是Google自行推出的第一款手机。该手机由HTC公司生产，于2010年1月5日发布。手机的功能包括语音文字识别，内置的Gmail程序，以及驾驶中的语音导航等等。这款手机通过Google网站销售，解锁版定价529美元，捆绑 T-Mobile 2年合同 的版本售价则为179美元。

该手机目前在美国捆绑T-Mobile移动电话网络发行。Verizon（美国）和Vodafone（欧洲）网络的版本原计划在2010年第二季度上市，但后因市场反应不佳而取消。Google曾同时出售不绑定网络的解锁版，可以在全世界任何GSM网络上使用，但3G功能只在一些网络上可用，后也已停止销售。

Nexus One 配有3.7英寸AMOLED显示屏，分辨率为800×480。屏幕具有100000:1的对比度，反应时间为1ms。手机上带有一个轨迹球，可以根据接收的消息类型发出不同颜色的光。该手机有一前一后两个麦克风，后者用于噪音消除，以减少通话背景噪音。手机上还提供一个标准的3.5mm耳机插孔。

Nexus One 手机采用了高通公司 QSD 8250 1GHz 处理器，4GB的microSD卡（可以扩展至32GB），512MB内存和512MB闪存，500万像素自动聚焦摄像头，LED闪光灯和数码变焦，GPS接收机，光线和距离传感器，蓝牙 2.1 + EDR 以及 802.11b/g 的无线功能。

Nexus One 还提供了硬件支持的H.263、H.264和MPEG-4视频解码，并且可播放MP3、AAC+、AAC++、Ogg Vorbis、WAV和MIDI音频，并显示JPEG、GIF、PNG和BMP等图像格式。该手机使用一个标准 micro USB 接口，而不是宏达电所专有的连接器。Android商店的应用程序最初的将被限制在内置的512MB闪存，但使用扩展SD卡的程序存储也将在安全和盗版问题得到解决后启用。

Nexus One 手机重130克，高119毫米（5英寸），宽59.8毫米（2英寸），厚度11.5毫米（0英寸），由一个可拆卸的1400mAh电池供电，预计待机时间为290小时，通话时间10小时，或接入3G网络5个小时。

Nexus One 手机的天线支持全球大多数GSM供应商，但不包括AT&T和罗杰斯（加拿大）使用的频段850MHz和1900MHz的UMTS 3G频段。具体覆盖的频段包括四频GSM的850、900、1800和1900以及UMTS 1（2100MHz）、4（1700MHz至）和8（900兆赫）频段。

Nexus One 运行 Android 2.1 操作系统，代号为“Eclair”（闪电泡芙：一种法式甜点）。2010年2月2日，Google官方博客宣布 Nexus one 的系统固件将会进行第一次升级，更新内容包括”修复3G网络连接问题和支持多点触控”。2010年五月，随着 Android 2.2 开发代号Froyo的推出，Nexus One 成为第一批可更新到 Android 2.2 平台的系统。

Android 1.5 (Cupcake)
基于Linux Kernel 2.6.27

2009年4月30日，官方1.5版本（Cupcake）的Android发布。主要的更新如下:

• 拍摄/回放视频，并支持上传到youtube
• 支持立体声蓝牙耳机，同时改善自动配对性能
• 最新的采用WebKit技术的浏览器，支持拷贝/粘帖和页面中搜索
• GPS性能大大提高
• 屏幕虚拟键盘
• 主屏幕增加音乐播放器和相框widgets
• 应用程序自动随着手机旋转
• 短信，Gmail，日历，浏览器的用户接口大幅改善，比如说Gmail现在可以批量删除邮件了
• 相机引导速度加快，拍摄图片可以直接上传到picasa
• 来电照片显示

Android 1.6 (Donut)
基于Linux Kernel 2.6.29

2009年9月15日, 1.6(Donut)版本SDK发布。主要的更新如下:

• 完全重新设计的 Android Market
• 手势支持
• 支持CDMA网络
• 文字转语音系统（TXT-2-speech）
• 快速搜索框
• 全新的拍照接口
• 应用程序耗电查看
• 支持VPN
• 支持更多的屏幕分辨率
• 支持OpenCore2媒体引擎
• 新增面向视觉或听觉困难人群的易用性插件

Android 2.0/2.0.1/2.1 (Eclair)
基于Linux Kernel 2.6.29

2009年10月26日, 2.0(Eclair)版本SDK发布。主要的更新如下:

• 优化硬件速度
• “Car Home”程序
• 支持更多的屏幕分辨率
• 重整接口
• 新的浏览器的用户接口和支持HTML5
• 新的联系人名单
• 更好的白色/黑色背景比率
• 改进 Google Maps 3.1.2
• 支持 Microsoft Exchange
• 支持内置相机闪光灯
• 数字变焦
• 改进的虚拟键盘
• 蓝牙2.1

Android 2.2 (Froyo)
基于Linux Kernel 2.6.32

2010年5月20日, 2.2(Froyo)版本SDK发布。主要的更新如下:

• 支持安装软件来扩展内存
• 集成Adobe Flash 10.1支持
• 加强软件即时编译的速度
• 新增软件引导”快速”至电话和浏览器
• USB分享器和WiFi热点功能
• 支持在浏览器上传文件
• 更新Market中的”batch”和自动更新
• 增加对Microsoft Exchange的支持 (安全政策, auto-discovery, GAL look-up)
• 集成Chrome的V8 JavaScript引擎应用到浏览器
• 加强快速搜索小工具

未确定新功能:

• 更多软件能通过Market更新, 类似2.0/2.1中的Map更新
• 速度和性能优化

Android 下一版 (Gingerbread)
基于Linux Kernel 2.6.33

已确定新功能:

• 支持WebM视频播放
• 改进 copy–paste 的功能

未确定新功能:

• Android Market music store
• PC 端的媒体流
• 修补 UI
• 蓝牙音效

应用程序

以Java为编程语言，使Android从接口到功能，都有层出不穷的变化，其中Activity等同于J2ME的MIDlet，一个 Activity 类（class）负责建立视窗（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链接，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。

中间件

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 为内核图形引擎，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“寄存器型态”（Register Based）的Java虚拟机，变量皆存放于寄存器中，虚拟机的指令相对减少。

Dalvik虚拟机可以有多个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 Bytecode，而是运行一种称为.dex格式的文件。

硬件抽像层

Android HAL 是为了将 Android framework 与 Linux kernel 隔开，降低对 Linux kernel 的依赖，以达成kernel independent。Android HAL 目前以 HAL stub 的形式存在，本身是.so 档，是一种 proxy 的概念。Android runtime 向 HAL 取得 stub 的 operations，再以 callback 的方式操作函数。

操作系统

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 Managemeat），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。

了解更多

维基百科：http://zh.wikipedia.org/zh-cn/Android

官方网站：http://www.android.com/

开源计划：http://source.android.com/

Android Market：http://www.android.com/market/

Google Projects for Android：http://code.google.com/android/

Android Developers：http://developer.android.com/