轉：深入解讀Linux與Android的相互關係

    大家都知道Android是基於Linux核心的作業系統，也曾經和Linux基金會因為核心問題產生過分歧，本文將開始對Android的核心進行剖析，主要介紹Android和Linux之間的關係，後續還會講到Android系統在Linux系統之上擴充的部分功能和驅動。

　　雖然Android基於Linux核心，但是它與Linux之間還是有很大的差別，比如Android在Linux核心的基礎上添加了自己所特有的驅動程式。下面我們就來分析一下它們之間究竟有什麼關係?

一、Android為什麼會選擇Linux

　　成熟的作業系統有很多，但是Android為什麼選擇採用Linux核心呢?這就與Linux的一些特性有關了，比如：

　　1、強大的記憶體管理和進程管理方案

　　2、基於許可權的安全模式

　　3、支援共用庫

　　4、經過認證的驅動模型

　　5、Linux本身就是開源項目

　　更多關於上述特性的資訊可以參考Linux 2.6版核心的官方文檔，這便於我們在後面的學習中更好地理解Android所特有的功能特性。接下來分析Android與Linux的關係。

　　二、Android不是Linux

　　看到這個標題大家可能會有些迷惑，前面不是一直說Android是基於Linux核心的嗎，怎麼現在又不是Linux了?迷惑也是正常的，請先看下面幾個要點，然後我們將對每一個要點進行分析，看完後你就會覺得Android不是Linux了。

　　因為它沒有本地視窗系統，沒有glibc的支援，而且並不包括一整套標準的Linux使用程式，同時增強了Linux以支援其特有的驅動。

　　1.它沒有本地視窗系統

　　什麼是本地視窗系統呢?本地視窗系統是指GNU/Linux上的X視窗系統，或者Mac OX X的Quartz等。不同的作業系統的視窗系統可能不一樣，Android並沒有使用(也不需要使用)Linux的X視窗系統，這是Android不是Linux的一個基本原因。

　　2.它沒有glibc支援

　　由於Android最初用於一些便攜的行動裝置上，所以，可能出於效率等方面的考慮，Android並沒有採用glibc作為C庫，而是Google自己開發了一套Bionic Libc來代替glibc。

　　3.它並不包括一整套標準的Linux使用程式

　　Android並沒有完全照搬Liunx系統的核心，除了修正部分Liunx的Bug之外，還增加了不少內容，比如：它基於ARM構架增加的Gold-Fish平台，以及yaffs2 FLASH檔案系統等。

　　4.Android專有的驅動程式

　　除了上面這些不同點之外，Android還對Linux裝置驅動進行了增強，主要如下所示。

　　1)Android Binder 基於OpenBinder架構的一個驅動，用於提供 Android平台的處理序間通訊(InterProcess Communication，IPC)功能。原始碼位於drivers/staging/android/binder.c。

　　2)Android電源管理(PM) 一個基於標準Linux電源管理系統的輕量級Android電源管理驅動，針對嵌入式裝置做了很多最佳化。原始碼位於：

　　kernel/power/earlysuspend.c

　　kernel/power/consoleearlysuspend.c

　　kernel/power/fbearlysuspend.c

　　kernel/power/wakelock.c

　　kernel/power/userwakelock.c

　　3)低記憶體管理器(Low Memory Killer)
比Linux的標準的OOM(Out Of Memory)機制更加靈活，它可以根據需要殺死進程以釋放需要的記憶體。原始碼位於 drivers/staging/ android/lowmemorykiller.c。

　　4)匿名共用記憶體(Ashmem) 為進程間提供大塊共用記憶體，同時為核心提供回收和管理這個記憶體的機制。原始碼位於mm/ashmem.c。

　　5)Android PMEM(Physical) PMEM用於向使用者空間提供連續的實體記憶體地區，DSP和某些裝置只能工作在連續的實體記憶體上。原始碼位於drivers/misc/pmem.c。

　　6)Android Logger 一個輕量級的日誌裝置，用於抓取Android系統的各種日誌。原始碼位於drivers/staging/android/logger.c。

　　7)Android Alarm 提供了一個定時器，用於把裝置從睡眠狀態喚醒，同時它還提供了一個即使在裝置睡眠時也會啟動並執行時鐘基準。原始碼位於drivers/rtc/alarm.c。

　　8)USB Gadget驅動 一個基於標準 Linux USB gadget驅動架構的裝置驅動，Android的USB驅動是基於gaeget架構的。原始碼位於drivers/usb/gadget/。

　　9)Android Ram Console 為了提供調試功能，Android允許將調試日誌資訊寫入一個被稱為RAM Console的裝置裡，它是一個基於RAM的Buffer。原始碼位於drivers/staging/android / ram_console.c。

　　10)Android timed device 提供了對裝置進行定時控制的功能，目前支援vibrator和LED裝置。原始碼位於drivers/staging/android /timed_output.c(timed_gpio.c)。

　　11)Yaffs2 檔案系統 Android採用Yaffs2作為MTD nand flash檔案系統，原始碼位於fs/yaffs2/目錄下。Yaffs2是一個快速穩定的應用於NAND和NOR Flash的跨平台的嵌入式裝置檔案系統，同其他Flash檔案系統相比，Yaffs2能使用更小的記憶體來儲存其運行狀態，因此它佔用記憶體小。Yaffs2的記憶體回收非常簡單而且快速，因此能表現出更好的效能。Yaffs2在大容量的NAND
Flash上的效能表現尤為突出，非常適合大容量的Flash儲存。

　　上面這些要點足以說明Android不是Linux。本書的主要內容將圍繞Android的這些特有的部分展開，我們的講解會盡量通俗易懂，但還是建議大家先複習一下Linux核心的基本知識。在具體學習之前，我們還是先來總體瀏覽一下Android對Linux核心進行了哪些改動，在移植時就需要對這些改動加以調整。