手机智能系统Android概况

操作系统[《操作系统》读书报告题目：手机智能系统Android概况姓名：陈峰学号：1324620032系别：人文信息管理学院年级：2013级专业：信息管理与信息系统二○一五年十一月手机智能系统Android概况摘要：Android（安卓），是一个以Linux为基础的开源移动设备操作系统，主要用于智能手机和平板电脑，由Google成立的OpenHandsetAlliance（OHA，开放手持设备联盟）持续领导与开发中。Android已发布的最新版本为Android5.1。关键词：Linux；智能；Android；操作系统AndroidsmartphonesystemoverviewAbstract:Android,isanopen-sourceLinux-basedmobiledeviceoperatingsystems,mainlyforsmartphonesandtablets,byGoogleestablishedOpenHandsetAlliance(OHA)continuedleadershipanddevelopment.HasreleasedthelatestversionofAndroidisAndroid5.1.Keyword:Linux;intelligent;Android;operatingsystem前言：Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。2010年末数据显示，仅正式推出两年的Android作业系统在市场占有率上已经超越称霸逾十年的诺基亚Symbian系统，成为全球第一大智能手机操作系统。那么这样风靡全球的手机操作系统都有什么样的历史和未来呢？1系统简介AndyRubin创立了两个手机操作系统公司：Danger和Android。Danger5亿美元卖给微软，2005年成为了Kin，Android以四千万美元卖给Google。Android是Google于2007年11月05日宣布的基于Linux平台的开源移动操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成。它采用软件堆层（SoftwareStack，又名软件叠层）的架构，主要分为三部分。底层以Linux内核工作为基础，由C语言开发，只提供基本功能；中间层包括函数库Library和虚拟机VirtualMachine，由C++开发。最上层是各种应用软件，包括通话程序，短信程序等，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。不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍，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。Google通过与软、硬件开发商、设备制造商、电信运营商等其他有关各方结成深层次的合作伙伴关系，希望借助建立标准化、开放式的移动电话软件平台，在移动产业内形成一个开放式的生态系统。Android作为Google企业战略的重要组成部分，将进一步推进“随时随地为每个人提供信息”这一企业目标的实现。全球为数众多的移动电话用户正在使用各种基于Android的电话。谷歌的目标是让（移动通讯）不依赖于设备甚至平台。出于这个目的，Android将补充，而不会替代谷歌长期以来奉行的移动发展战略：通过与全球各地的手机制造商和移动运营商结成合作伙伴，开发既有用又有吸引力的移动服务，并推广这些产品。【1】2系统版本2.1版本总览Android系统从2009年2月正式发布Android1.1至今已经发布到Android5.1。总共有以下操作系统：Android1.1Android1.5Android1.6Android2.0/2.1Android2.2Android2.3Android3.0Android3.1Android3.2Android4.0Android4.2Android4.3Android4.4Android5.0Android系统特性Android系统的几大特性：应用程序框架，支持组件的重用与替换Dalvik虚拟机专门为移动设备做了优化；内部集成浏览器该浏览器基于开源的WebKit引擎；优化的图形库，包括2D和3D图形库，3D图形库基于OpenGLES1.0（硬件加速可选）；#SQLite用作结构化的数据存储；多媒体支持，包括常见的音频、视频和静态印象文件格式（如MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG,GIF）；GSM电话（依赖于硬件）；蓝牙Bluetooth,EDGE,3G,andWiFi（依赖于硬件）；照相机，GPS，指南针，和加速度计（依赖于硬件）；丰富的开发环境，包括设备模拟器，调试工具，内存及性能分析图表，和Eclipse集成开发环境插件2.1.2版本详情（1）Android1.1主要包含闹钟、API示范、浏览器、计算器、摄像头、联系人、开发工具包、拨号应用、电子邮件、地图（包含街景）、信息服务、音乐、图片、设置这些功能。（2）而于2009年5月发布的Android1.5（Cupcake）所表现的能力才真正的吸引了开发者的目光。这个版本用户界面得到了极大的改良并增添了录像、蓝牙A2DP、自动蓝牙连接、复制/粘贴功能。（3）Android1.6（Donut）的发布获得了飞Android用户的关注，并引起了竞争者苹果和微软警惕。这个版本增加了Android应用市场、多选/删除、手势搜索、语音搜索等功能，且极大提升了语音阅读功能。（4）Android2.0/2.1（Éclair）主要特性：屏幕分辨率的选择增加、用户界面再次改良支持Exchange活动墙纸、大幅改进虚拟键盘，同时蓝牙2.1、Google地图的加入使得Android系统越来越引人注目。（5）Android2.2（Froyo），这个版本更新是一个大幅的迈进，其功能增加包括：支持完整的Flash10.1、最高5倍速度提升、最多支持8个设备连接的移动热点功能、专用链接的改进版主屏幕、支持Exchange2010、摄像头/视屏改进、多键盘语言支持、Android云信息将应用安装在记忆卡上、蓝牙语音拨号、支持720P视屏录制。（6）Android2.3（Gingerbread）相对2.2来说在多方面进行了改进，包括：提升游戏体验、提升多媒体能力、增进官方进程管理、改善电源管理、NFC进场通信、全剧下载管理、改进虚拟键盘、支持前置摄像头、SIP网络电话。（7）Android3.0（Honeycomb）的更新主要针对平板设备，相对来说改变并不大，只是设计了全新的UI增强网页功能。（8）Android3.1（Honeycomb改进3.0BUG），这次更新优化了Gmail电子邮箱，系统全面支持GoogleMaps，将Android手机系统和平板系统合并，任务管理器可移动，支持USB输入设备（键盘、鼠标等），支持GoogleTV.，可以支持XBOX360无线手柄，以及widget支持的变化，能更容易的定制widget插件。（9）Android3.3（Honeycomb）支持7英寸设备，引入了应用缩放功能。（10）Android4.0（IceCreamSandwich）是从3代到4代的大更新，这个版本添加了许多功能：全新的UI、全新的ChromeLife浏览器、截图功能、图片编辑功能拓展、照相应用拓展、Gmail加入手势及离线搜索、新增流量管理工具、系统中断处理更加强大、人脸识别功能、系统优化速度更快、支持虚拟按键、平板设备和手机通用、支持更大的分辨率、专为双核处理器编写的优化驱动、全新的Linux内核、增强复制/粘贴功能、语音功能、全新通知栏、更加丰富的数据传输功能、更多感应器支持、语音识别的键盘、全新3D驱动游戏支持能力提升、全新的Google电子市场、增强桌面插件自定义。（11）Android4.2（JellyBean），这个版本的系统更加适应硬件提升使系统更加强大。其亮点是支持行业标准的WiFi显示共享工具Miracast，这个工具允许Nexus4向电视流传输音频和视频。并且这个系统将集合手机以及平板电脑一体，在使用手机时，可以使用类似于平板电脑尺寸的风景模式，并且可以进行反转。Android4.2的Web浏览器的变化将非常受欢迎，支持选项卡浏览系统以及书签同步。这样的设计为了使手机和平板电脑的使用和传统PC使用无异。除此之外，这个版本的系统还有全新的文件管理器，对文本输入选项进行了改进，提供了明确的升级方法，增加了AndroidKeyLimePie精简版及具有开关切换的用户界面，改进了部分功能包括：更为轻便的主题模式、全新的电源管理系统（12）Android4.3，在Android4.3中，Google在平板中加入了多账户功能，和Windows桌面系统的相关功能差不多。在Android4.3上，用户可以为账户进行不同的配置，从而限制某一账户的功能。其他功能包括拨号盘联系人自动补全，OpenGL3.0可以使游戏更加顺畅，画面渲染更加精致，WiFi关闭后保持位置功能。（15）Android4.4（KitKat）4.4支持两种编译模式除了默认的Dalvik模式,还支持ART模式。RAM优化、新图标、锁屏、启动动画和配色方案、新的拨号和智能来电显示、加强主动式语音功能、集成HangoutsIM软件、全屏模式、支持Emoji键盘、轻松访问在线存储、无线打印、屏幕录像功能、内置字幕管理功能、新的接触式支付系统、新的蓝牙配置文件和红外兼容性。（14）Android5.0是继4.0之后的一次重大更新，谷歌也希望通过新版本，来更好地统一Android的用户体验、设备交互能力。5.0系统即彻底从Dalvik转换到ART，那样iOS开发人员和其用户所引以为傲的流畅体验将不再是一个值得炫耀的东西。5.0还为开发者带来了5000个新API，从而让设备间更具整体感及互联性。谷歌表示，类似歌曲、照片、应用及搜索结果，都能够在各种Android设备上无缝同步，这便是Android5.0想要呈现的使用体验。另外，Android5.0还包括新的电池模式、多账户登录、访客模式以及通过蓝牙设备解锁等新功能。（15）Android5.1，此系统相对5.0也进行了不少的进化，如恢复在Android5.0缺席的静音模式；系统稳定性获总体提升；RAM管理获改善；软件闪退问题获修复；电池管理获改善；Wi-Fi自行切换至移动模式的问题得到修复；无线连接问题获修复；OkayGoogle功能问题得到解决；通知中心问题得到解决；部分设备声音问题获修复；MaterialDesign调色板得更改。3系统架构3.1架构总览Android系统架构包括LinuxKernel、AndroidRuntime、Library、ApplicationFramework、Application3.2架构详解3.2.1LinuxKernelAndroid基于Linux2.6提供核心系统服务，例如：安全、内存管理、进程管理、网络堆栈、驱动模型。LinuxKernel也作为硬件和软件之间的抽象层，它隐藏具体硬件细节而为上层提供统一的服务。如果你学过计算机网络知道OSI/RM，就会知道分层的好处就是使用下层提供的服务而为上层提供统一的服务，屏蔽本层及以下层的差异，当本层及以下层发生了变化不会影响到上层。【2】也就是说各层各尽其职，各层提供固定的SAP（ServiceAccessPoint），专业点可以说是高内聚、低耦合。如果你只是做应用开发，就不需要深入了解LinuxKernel层。3.2.2AndroidRuntimeAndroid包含一个核心库的集合，提供大部分在Java编程语言核心类库中可用的功能。每一个Android应用程序是Dalvik虚拟机中的实例，运行在他们自己的进程中。Dalvik虚拟机设计成，在一个设备可以高效地运行多个虚拟机。Dalvik虚拟机可执行文件格式是.dex，dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。大多数虚拟机包括JVM都是基于栈的，而Dalvik虚拟机则是基于寄存器的。两种架构各有优劣，一般而言，基于栈的机器需要更多指令，而基于寄存器的机器指令更大。【3】dx是一套工具，可以将Java.class转换成.dex格式。一个dex文件通常会有多个.class。由于dex有时必须进行最佳化，会使文件大小增加1-4倍，以ODEX结尾。Dalvik虚拟机依赖于Linux内核提供基本功能，如线程和底层内存管理。3.2.3LibraryAndroid包含一个C/C++库的集合，供Android系统的各个组件使用。这些功能通过Android的应用程序框架（applicationframework）暴露给开发者。下面列出一些核心库：系统C库——标准C系统库（libc）的BSD衍生，调整为基于嵌入式Linux设备媒体库——基于PacketVideo的OpenCORE。这些库支持播放和录制许多流行的音频和视频格式，以及静态图像文件，包括MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG界面管理——管理访问显示子系统和无缝组合多个应用程序的二维和三维图形层LibWebCore——新式的Web浏览器引擎,驱动Android浏览器和内嵌的web视图SGL——基本的2D图形引擎3D库——基于OpenGLES1.0APIs的实现。库使用硬件3D加速或包含高度优化的3D软件光栅FreeType——位图和矢量字体渲染SQLite——所有应用程序都可以使用的强大而轻量级的关系数据库引擎。3.2.4ApplicationFramework通过提供开放的开发平台，Android使开发者能够编制极其丰富和新颖的应用程序。开发者可以自由地利用设备硬件优势、访问位置信息、运行后台服务、设置闹钟、向状态栏添加通知等等，很多很多。开发者可以完全使用核心应用程序所使用的框架APIs。应用程序的体系结构旨在简化组件的重用，任何应用程序都能发布他的功能且任何其他应用程序可以使用这些功能（需要服从框架执行的安全限制）。这一机制允许用户替换组件。所有的应用程序其实是一组服务和系统，包括：视图（View）——丰富的、可扩展的视图集合，可用于构建一个应用程序。包括包括列表、网格、文本框、按钮，甚至是内嵌的网页浏览器内容提供者（ContentProviders）——使应用程序能访问其他应用程序（如通讯录）的数据，或共享自己的数据资源管理器（ResourceManager）——提供访问非代码资源，如本地化字符串、图形和布局文件通知管理器（NotificationManager）——使所有的应用程序能够在状态栏显示自定义警告活动管理器（ActivityManager）——管理应用程序生命周期,提供通用的导航回退功能。3.2.5ApplicationAnd