浅谈Android与Linux系统的差异

发表于:2018-12-07 10:54  作者:会飞的鱼   来源:电子应用学习馆

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  AndroidLinux作为现行主流的操作系统,无论在消费类产品还是在工控领域,都有广泛的应用。都说Android系统是脱胎于Linux系统,那么是不是Android是不是属于Linux的一种。今天我们就来谈谈Android和Linux系统的异同点。
  1. 两者的共同点
  Android是基于Linux内核的系统。Android和Linux系统的核心系统服务都依赖于Linux内核,如安全、内核管理、进程管理、网络堆栈、驱动模型等。Linux内核也作为两者的硬件和软件之间的抽象层,它隐藏具体硬件细节而为上层应用开发提供统一的服务。
  2. 系统框架的差异
  Linux系统与Android表面上为两个不同的操作系统,但是Android本质上还是一个Linux系统,只不过Google对它进行了裁剪和定制。
  另外,相较于Linux系统,android在其Linux内核上面运行了一个叫Dalvik(4.4版本后改为ART)的Java虚拟机(JVM),因而使用JAVA开发的android的应用程序可以通过JAVA虚拟机运行在Android系统上。而Linux的应用程序使用的是C/C++开发的,可以机器码的形式运行在内核系统上,两者的系统框架差异,如图。
  3. Linux与android底层驱动软件的差异
  Android除了Linux内核具备的常用核心驱动外,还增加了自己专有的内核驱动程序,如显示驱动、蓝牙驱动、相机驱动、内存卡驱动、Binder IPC驱动等。
  另外,Android系统为了保护硬件厂商的知识产权,增加了HAL层,可将驱动具体的实现部分抽取发到HAL中去实现,从而规避了硬件驱动开源的风险,所以android的驱动程序是分为两部分,一部分写入内核中,一部分写入HAL层中。
  Android除要实现底层驱动的开发外,还需要根据JNI规则将驱动程序封装为JNI层接口,以达到应用程序(JAVA程序) 可通过JNI来调用内核驱动程序。以显示驱动程序Framebuffer为例,如图。
  Linux系统的显示驱动模型
  Android系统的显示驱动模型
  (1)Linux系统:Framebuffer驱动只需要编译到Linux内核中,并留出相应的read、write、ioctl等接口,便可供上位机应用程序调用。
  (2)Android系统:Framebuffer驱动先将简单的硬件寄存器读写操作的驱动编译进入内核中,再将具体的硬件实现方式的驱动写入HAL层中,并根据JNI规格封装为JNI接口,才可供上位机应用程序调用。
  4. Linux与android应用层软件的差异
  但是Android应用程序是使用java语言写的,不能直接调用C语言实现的系统接口,而Linux系统中可以用C语言调用系统接口来与内核进行通信,于是Android系统中就有了一个叫做JNI的概念,用实现java与C/C++程序之间的信息交互。
  (1)Android应用程序访问Android内核驱动程序的方式:
  1:APP—>JNI—>Android内核驱动程序
  2:APP—>硬件访问服务—>Android内核驱动程序
  (2)Linux应用程序访问linux驱动程序的方式
  1. APP—> Linux内核驱动程序
  2. APP—>C库—>Linux内核驱动程序

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