android-以Linux為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)

Android（['?ndr?id]）是一個以Linux為基礎(chǔ)的半開源操作系統(tǒng)，主要用于行動設(shè)備，由Google和開放手持設(shè)備聯(lián)盟開發(fā)與領(lǐng)導。 Android 系統(tǒng)最初由安迪·魯賓（Andy Rubin）制作，最初主要支持手機。2005年8月17日被Google收購。2007年11月5日，Google與84家硬件制造商、軟件開發(fā)商及電信營運商組成開放手持設(shè)備聯(lián)盟（Open Handset Alliance）來共同研發(fā)改良Android系統(tǒng)并生產(chǎn)搭載Android的智慧型手機，并逐漸拓展到平板電腦及其他領(lǐng)域上。隨后，Google以Apache免費開源許可證的授權(quán)方式，發(fā)布了Android的源代碼。

　　Android是一種以Linux為基礎(chǔ)的開放源代碼操作系統(tǒng)，主要使用于便攜設(shè)備。目前尚未有統(tǒng)一中文名稱，中國大陸地區(qū)較多人使用“安卓”或“安致”。Android操作系統(tǒng)最初由Andy Rubin開發(fā),被谷歌收購后則由Google公司和開放手機聯(lián)盟領(lǐng)導及開發(fā),主要支持手機與平板。

　　Android 是運行于 Linux kernel之上，但并不是GNU/Linux。因為在一般GNU/Linux 里支持的功能，Android 大都沒有支持，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 為了達到商業(yè)應用，必須移除被GNU GPL授權(quán)證所約束的部份，例如Android將驅(qū)動程序移到 userspace，使得Linux driver 與 Linux kernel徹底分開。

　　bionic/libc/kernel/ 并非標準的kernel header files。Android 的 kernel header 是利用工具由 Linux kernel header 所產(chǎn)生的，這樣做是為了保留常數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與宏。

　　Android 的 Linux kernel控制包括安全（Security），存儲器管理（Memory Management），程序管理（Process Management），網(wǎng)絡堆棧（Network Stack），驅(qū)動程序模型（Driver Model）等。下載Android源碼之前，先要安裝其構(gòu)建工具 Repo來初始化源碼。Repo 是 Android 用來輔助Git工作的一個工具。

　　Android 的 HAL（硬件抽像層）是能以封閉源碼形式提供硬件驅(qū)動模塊。HAL 的目的是為了把 Android framework 與 Linux kernel 隔開，讓 Android 不至過度依賴 Linux kernel，以達成 kernel independent 的概念，也讓 Android framework 的開發(fā)能在不考量驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)的前提下進行發(fā)展。

　　HAL stub 是一種代理人（proxy）的概念，stub 是以 *.so 檔的形式存在。Stub 向 HAL“提供”操作函數(shù)（operations），并由 Android runtime 向 HAL 取得 stub 的 operations，再 callback 這些操作函數(shù)。HAL 里包含了許多的 stub（代理人）。Runtime 只要說明“類型”，即 module ID，就可以取得操作函數(shù)。^[3]

　　操作系統(tǒng)與應用程序的溝通橋梁，應用分為兩層：函數(shù)層（Library）和虛擬機（Virtual Machine）。 Bionic是 Android 改良libc的版本。Android 同時包含了Webkit，所謂的Webkit 就是Apple Safari 瀏覽器背后的引擎。Surface flinger 是就2D或3D的內(nèi)容顯示到屏幕上。Android使用工具鏈(Toolchain)為Google自制的Bionic Libc。

　　Android采用OpenCORE作為基礎(chǔ)多媒體框架。Open CORE可分7大塊：PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。

　　Android 使用skia 為核心圖形引擎，搭配OpenGL/ES。skia與Linux Cairo功能相當，但相較于Linux Cairo, skia 功能還只是雛形的。2005年Skia公司被Google收購，2007年初，Skia GL源碼被公開，目前Skia 也是Google Chrome 的圖形引擎。

　　Android的多媒體數(shù)據(jù)庫采用SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫又分為共用數(shù)據(jù)庫及私用數(shù)據(jù)庫。用戶可通過ContentResolver類（Column）取得共用數(shù)據(jù)庫。

　　Android的中間層多以Java 實現(xiàn)，并且采用特殊的Dalvik 虛擬機（Dalvik Virtual Machine）。Dalvik虛擬機是一種“暫存器型態(tài)”（Register Based）的Java虛擬機，變量皆存放于暫存器中，虛擬機的指令相對減少。

　　Dalvik虛擬機可以有多個實例（instance）， 每個Android應用程序都用一個自屬的Dalvik虛擬機來運行，讓系統(tǒng)在運行程序時可達到優(yōu)化。Dalvik 虛擬機并非運行Java字節(jié)碼（Bytecode），而是運行一種稱為.dex格式的文件。^[4]

　　Android本身是一個權(quán)限分立的操作系統(tǒng)。在這類操作系統(tǒng)中，每個應用都以唯一的一個系統(tǒng)識別身份運行（Linux用戶ID與群組ID）。系統(tǒng)的各部分也分別使用各自獨立的識別方式。Linux就是這樣將應用與應用，應用與系統(tǒng)隔離開。

　　系統(tǒng)更多的安全功能通過權(quán)限機制提供。權(quán)限可以限制某個特定進程的特定操作，也可以限制每個URI權(quán)限對特定數(shù)據(jù)段的訪問。

　　Android安全架構(gòu)的核心設(shè)計思想是，在默認設(shè)置下，所有應用都沒有權(quán)限對其他應用、系統(tǒng)或用戶進行較大影響的操作。這其中包括讀寫用戶隱私數(shù)據(jù)（聯(lián)系人或電子郵件），讀寫其他應用文件，訪問網(wǎng)絡或阻止設(shè)備待機等。

　　安裝應用時，在檢查程序簽名提及的權(quán)限，且經(jīng)過用戶確認后，軟件包安裝器會給予應用權(quán)限。從用戶角度看，一款Android應用通常會要求如下的權(quán)限：

　　撥打電話、發(fā)送短信或彩信、修改/刪除SD卡上的內(nèi)容、讀取聯(lián)系人的信息、讀取日程信的息，寫入日程數(shù)據(jù)、讀取電話狀態(tài)或識別碼、精確的（基于GPS）地理位置、模糊的（基于網(wǎng)絡獲取）地理位置、創(chuàng)建藍牙連接、對互聯(lián)網(wǎng)的完全訪問、查看網(wǎng)絡狀態(tài)，查看WiFi狀態(tài)、避免手機待機、修改系統(tǒng)全局設(shè)置、讀取同步設(shè)定、開機自啟動、重啟其他應用、終止運行中的應用、設(shè)定偏好應用、震動控制、拍攝圖片等。

　　一款應用應該根據(jù)自身提供的功能，要求合理的權(quán)限。用戶也可以分析一款應用所需權(quán)限，從而簡單判定這款應用是否安全。如一款應用是不帶廣告的單機版，也沒有任何附加的內(nèi)容需要下載，那么它要求訪問網(wǎng)絡的權(quán)限就比較可疑。

　　一、開放性

　　在優(yōu)勢方面，Android平臺首先就是其開發(fā)性，開發(fā)的平臺允許任何移動終端廠商加入到Android聯(lián)盟中來。顯著的開放性可以使其擁有更多的開發(fā)者，隨著用戶和應用的日益豐富，一個嶄新的平臺也將很快走向成熟。

　　開發(fā)性對于Android的發(fā)展而言，有利于積累人氣，這里的人氣包括消費者和廠商，而對于消費者來講，隨大的受益正是豐富的軟件資源。開放的平臺也會帶來更大競爭，如此一來，消費者將可以用更低的價位購得心儀的手機。

　　二、掙脫運營商的束縛

　　在過去很長的一段時間，特別是在歐美地區(qū)，手機應用往往受到運營商制約，使用什么功能接入什么網(wǎng)絡，幾乎都受到運營商的控制。從去年iPhone上市，用戶可以更加方便地連接網(wǎng)絡，運營商的制約減少。隨著EDGE、HSDPA這些2G至3G移動網(wǎng)絡的逐步過渡和提升，手機隨意接入網(wǎng)絡已不是運營商口中的笑談，當你可以通過手機IM軟件方便地進行即時聊天時，再回想不久前天價的彩信和圖鈴下載業(yè)務，是不是像噩夢一樣？

　　互聯(lián)網(wǎng)巨頭Google推動的Android終端天生就有網(wǎng)絡特色，將讓用戶離互聯(lián)網(wǎng)更近。

　　三、豐富的硬件選擇

　　這一點還是與Android平臺的開放性相關(guān)，由于Android的開放性，眾多的廠商會推出千奇百怪，功能特色各具的多種產(chǎn)品。功能上的差異和特色，卻不會影響到數(shù)據(jù)同步、甚至軟件的兼容，好比你從諾基亞Symbian風格手機一下改用蘋果iPhone，同時還可將Symbian中優(yōu)秀的軟件帶到iPhone上使用、聯(lián)系人等資料更是可以方便地轉(zhuǎn)移，是不是非常方便呢？

　　四、不受任何限制的開發(fā)商

　　Android平臺提供給第三方開發(fā)商一個十分寬泛、自由的環(huán)境，不會受到各種條條框框的阻擾，可想而知，會有多少新穎別致的軟件會誕生。但也有其兩面性，血腥、暴力、情色方面的程序和游戲如何控制正是留給Android難題之一。

　　五、無縫結(jié)合的Google應用

　　如今叱詫互聯(lián)網(wǎng)的Google已經(jīng)走過10年度歷史，從搜索巨人到全面的互聯(lián)網(wǎng)滲透，Google服務如地圖、郵件、搜索等已經(jīng)成為連接用戶和互聯(lián)網(wǎng)的重要紐帶，而Android平臺手機將無縫結(jié)合這些優(yōu)秀的Google服務。

　　2005年由Google收購注資，并組建開放手機聯(lián)盟開發(fā)改良，逐漸擴展到平板電腦及其他領(lǐng)域上。Android的主要競爭對手是蘋果公司的iOS以及RIM的Blackberry OS。2011年第一季度，Android在全球的市場份額首次超過塞班系統(tǒng)，躍居全球第一。 2012年7月數(shù)據(jù)，Android占據(jù)全球智能手機操作系統(tǒng)市場59%的份額，中國市場占有率為76.7%。

　　2003年10月，Andy Rubin等人創(chuàng)建Android公司，并組建Android團隊。

　　2005年8月17日，Google低調(diào)收購了成立僅22個月的高科技企業(yè)Android及其團隊。安迪魯賓成為Google公司工程部副總裁，繼續(xù)負責Android項目。

　　

　　2007年11月5日，谷歌公司正式向外界展示了這款名為Android的操作系統(tǒng)，并且在這天谷歌宣布建立一個全球性的聯(lián)盟組織，該組織由34家手機制造商、軟件開發(fā)商、電信運營商以及芯片制造商共同組成，并與84家硬件制造商、軟件開發(fā)商及電信營運商組成開放手持設(shè)備聯(lián)盟（Open Handset Alliance）來共同研發(fā)改良Android系統(tǒng)，這一聯(lián)盟將支持谷歌發(fā)布的手機操作系統(tǒng)以及應用軟件，Google以Apache免費開源許可證的授權(quán)方式，發(fā)布了Android的源代碼。

　　2008年，在GoogleI/O大會上，谷歌提出了Android HAL架構(gòu)圖，在同年8月18號，Android獲得了美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的批準，在2008年9月，谷歌正式發(fā)布了Android 1.0系統(tǒng)，這也是Android系統(tǒng)最早的版本。

　　2009年4月，谷歌正式推出了Android 1.5這款手機，從Android 1.5版本開始，谷歌開始將Android的版本以甜品的名字命名，Android 1.5命名為Cupcake(紙杯蛋糕)。該系統(tǒng)與Android 1.0相比有了很大的改進。

　　2009年9月份，谷歌發(fā)布了Android 1.6的正式版，并且推出了搭載Android 1.6正式版的手機HTC Hero(G3)，憑借著出色的外觀設(shè)計以及全新的Android 1.6操作系統(tǒng)，HTC Hero(G3)成為當時全球最受歡迎的手機。Android 1.6也有一個有趣的甜品名稱，它被成為Donut(甜甜圈)。

　　2010年2月份，Linux內(nèi)核開發(fā)者Greg Kroah-Hartman將Android的驅(qū)動程序從Linux內(nèi)核“狀態(tài)樹”(“staging tree”)上除去，從此，Android與Linux開發(fā)主流將分道揚鑣。在同年5月份，谷歌正式發(fā)布了Android 2.2操作系統(tǒng)。谷歌將Android 2.2操作系統(tǒng)命名為Froyo，翻譯完名為凍酸奶。　

　　2010年10月份，谷歌宣布Android系統(tǒng)達到了第一個里程碑，即電子市場上獲得官方數(shù)字認證的Android應用數(shù)量已經(jīng)達到了10萬個，Android系統(tǒng)的應用增長非常迅速。在2010年12月，谷歌正式發(fā)布了Android 2.3操作系統(tǒng)Gingerbread (姜餅)。

　　2011年1月，谷歌稱每日的Android設(shè)備新用戶數(shù)量達到了30萬部，到2011年7月，這個數(shù)字增長到55萬部，而Android系統(tǒng)設(shè)備的用戶總數(shù)達到了1.35億，Android系統(tǒng)已經(jīng)成為智能手機領(lǐng)域占有量最高的系統(tǒng)。

　　2011年8月2日，Android手機已占據(jù)全球智能機市場48%的份額，并在亞太地區(qū)市場占據(jù)統(tǒng)治地位，終結(jié)了Symbian（塞班系統(tǒng)）的霸主地位，躍居全球第一。

　　2011年9月份，Android系統(tǒng)的應用數(shù)目已經(jīng)達到了48萬，而在智能手機市場，Android系統(tǒng)的占有率已經(jīng)達到了43%。繼續(xù)在排在移動操作系統(tǒng)首位。在本月19號，谷歌將會發(fā)布全新的Android 4.0操作系統(tǒng)，這款系統(tǒng)被谷歌命名為Ice Cream Sandwich(冰激凌三明治)。

　　2012年1月6日，谷歌Android Market目前已有10萬開發(fā)者推出超過40萬活躍的應用，大多數(shù)的應用程序為免費。Android Market應用程序商店目錄在新年首周周末突破40萬基準，距離突破30萬應用僅4個月。在2011年早些時候，Android Market從20萬增加到30萬應用也花了四個月。

　　2012年3月7日Android Market等業(yè)務整合成Google Play 。

　　2013年5月15日(周三),谷歌稱，全球范圍內(nèi)共有超過9億臺運行Android移動操作系統(tǒng)的設(shè)備被激活;與此相比，一年前的水平為4億臺，兩年前則有1億臺。

　　2013年谷歌Google I/O開發(fā)者大會在美國舊金山舉行。谷歌在會上正式宣布推出移動游戲平臺服務Google Play Games。這項服務與蘋果公司Game Center類似。

　　

　　Android在正式發(fā)行之前，最開始擁有兩個內(nèi)部測試版本，并且以著名的機器人名稱來對其進行命名，它們分別是：阿童木（Android Beta），發(fā)條機器人（Android 1.0）。后來由于涉及到版權(quán)問題，谷歌將其命名規(guī)則變更為用甜點作為它們系統(tǒng)版本的代號的命名方法。甜點命名法開始于 Android 1.5 發(fā)布的時候。作為每個版本代表的甜點的尺寸越變越大，然后按照26個字母數(shù)序：紙杯蛋糕（Android 1.5），甜甜圈（Android 1.6），松餅（Android 2.0/2.1），凍酸奶（Android 2.2），姜餅（Android 2.3），蜂巢（Android 3.0），冰激凌三明治（Android 4.0），而最新一代Android版本名為果凍豆（Jelly Bean，Android4.1/4.2）。

　　Android 1.1：2008年9月發(fā)布的Android第一版?！?/p>

　　Android 1.5Cupcake（紙杯蛋糕）：2009年4月30日發(fā)布。

　　主要的更新如下：

　　拍攝/播放影片，并支持上傳到Y(jié)outube；支持立體聲藍牙耳機，同時改善自動配對性能；最新的采用WebKit技術(shù)的瀏覽器，支持復制/貼上和頁面中搜索；GPS性能大大提高；提供屏幕虛擬鍵盤；主屏幕增加音樂播放器和相框widgets；應用程序自動隨著手機旋轉(zhuǎn)；短信、Gmail、日歷，瀏覽器的用戶接口大幅改進，如Gmail可以批量刪除郵件；相機啟動速度加快，拍攝圖片可以直接上傳到Picasa；來電照片顯示。

　　Android 1.6Donut（甜甜圈）：2009年9月15日發(fā)布。

　　主要的更新如下：

　　重新設(shè)計的Android Market手勢；支持CDMA網(wǎng)絡；文字轉(zhuǎn)語音系統(tǒng)（Text-to-Speech）；快速搜索框；全新的拍照接口；查看應用程序耗電；支持虛擬私人網(wǎng)絡（VPN）；支持更多的屏幕分辨率；支持OpenCore2媒體引擎；新增面向視覺或聽覺困難人群的易用性插件。

　　Android 2.0/2.0.1/2.1 Eclair（松餅）：2009年10月26日發(fā)布。

　　主要的更新如下：

　　優(yōu)化硬件速度；"Car Home"程序；支持更多的屏幕分辨率；改良的用戶界面；新的瀏覽器的用戶接口和支持HTML5；新的聯(lián)系人名單；更好的白色/黑色背景比率；改進Google Maps3.1.2；支持Microsoft Exchange；支持內(nèi)置相機閃光燈；支持數(shù)碼變焦；改進的虛擬鍵盤；支持藍牙2.1；支持動態(tài)桌面的設(shè)計。^[1]

　　Android 2.2/2.2.1 Froyo（凍酸奶） ：2010年5月20日發(fā)布。主要的更新如下：

　　整體性能大幅度的提升；3G網(wǎng)絡共享功能；Flash的支持；App2sd功能；全新的軟件商店；更多的Web應用API接口的開發(fā)。^[2]

　　Android 2.3.xGingerbread（姜餅） ：2010年12月7日發(fā)布。

　　主要的更新如下：

　　增加了新的垃圾回收和優(yōu)化處理事件；原生代碼可直接存取輸入和感應器事件、EGL/OpenGLES、OpenSL ES；新的管理窗口和生命周期的框架；支持VP8和WebM視頻格式，提供AAC和AMR寬頻編碼，提供了新的音頻效果器；支持前置攝像頭、SIP/VOIP和NFC（近場通訊）；簡化界面、速度提升；更快更直觀的文字輸入；一鍵文字選擇和復制/粘帖；改進的電源管理系統(tǒng)；新的應用管理方式。^[2]

　　Android 3.0Honeycomb（蜂巢）：2011年2月2日發(fā)布。

　　主要更新如下：

　　優(yōu)化針對平板 ；全新設(shè)計的UI增強網(wǎng)頁瀏覽功能 ；n-app purchases功能。

　　Android 3.1Honeycomb（蜂巢） ：2011年5月11日布發(fā)布。

　　版本主要更新如下：

　　經(jīng)過優(yōu)化的Gmail電子郵箱 ；全面支持Google Maps ；將Android手機系統(tǒng)跟平板系統(tǒng)再次合并從而方便開發(fā)者；任務管理器可滾動，支持USB 輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標等） ；支持Google TV.可以支持XBOX 360無線手柄；widget支持的變化，能更加容易的定制屏幕widget插件。^[2]

　　Android 3.2Honeycomb（蜂巢）：2011年7月13日發(fā)布。

　　版本更新如下：

　　支持7英寸設(shè)備；引入了應用顯示縮放功能?！?/p>

　　

　　Android 4.0Ice Cream Sandwich（冰激凌三明治）：2011年10月19日在香港發(fā)布。

　　版本主要更新如下：

　　全新的UI；全新的Chrome Lite瀏覽器，有離線閱讀，16標簽頁，隱身瀏覽模式等；截圖功能；更強大的圖片編輯功能；自帶照片應用堪比Instagram，可以加濾鏡、加相框，進行360度全景拍攝，照片還能根據(jù)地點來排序；Gmail加入手勢、離線搜索功能，UI更強大；新功能People：以聯(lián)系人照片為核心，界面偏重滑動而非點擊，集成了Twitter、Linkedin、Google+等通訊工具。有望支持用戶自定義添加第三方服務；新增流量管理工具，可具體查看每個應用產(chǎn)生的流量，限制使用流量，到達設(shè)置標準后自動斷開網(wǎng)絡?！?/p>

　　Android 4.1 Jelly Bean（果凍豆）: 2012年6月28日

　　新特性：

　　更快、更流暢、更靈敏；特效動畫的幀速提高至60fps，增加了三倍緩沖；增強通知欄；全新搜索；搜索將會帶來全新的UI、智能語音搜索和Google Now三項新功能；桌面插件自動調(diào)整大小；加強無障礙操作；語言和輸入法擴展；新的輸入類型和功能；新的連接類型。

　　Android 4.2 Jelly Bean（果凍豆) : 2012年10月30日 線上發(fā)布

　　谷歌原定于2012年10月30日召開Android 4.2的發(fā)布會，但由于受到桑迪(Sandy)颶風的影響而臨時取消。不過谷歌仍通過其官方博客發(fā)布了全新的Android 4.2系統(tǒng)。Android 4.2沿用了4.1版“果凍豆”(Jelly Bean)這一名稱，與Android 4.1相似性很高，但仍在細節(jié)之后做了一些改進與升級,尤其是在安全性方面進行了提升。

　　重要更新：Photo Sphere全景拍照；鍵盤手勢輸入；Miracast無線顯示共享；手勢放大縮小屏幕，以及為盲人用戶設(shè)計的語音輸出和手勢模式導航功能等。令人關(guān)注的是，谷歌在Android 4.2中新加入了新的惡意軟件掃描功能。

　　Android 4.3 Jelly Bean（果凍豆) : 2013年7月25日 線上發(fā)布

　　安卓4.3改進了安卓4.2的多項功能，新增多用戶登錄、智能藍牙等多項功能。在多用戶登錄功能中，用戶可以對應用內(nèi)容進行限制，防止兒童在使用應用時看到不適宜內(nèi)容。而升級后的版本將支持藍牙4.0，通過該功能連接配件或可穿戴設(shè)備不會消耗過多電力。安卓4.3也是第一款支持OpenGL ES 3.0的系統(tǒng)，這意味著升級到安卓4.3后，手機或者平板電腦可以顯示更好的3D建模、陰影和反光等效果，游戲?qū)⒂懈玫囊曈X體驗

　　Android 4.4KitKat (奇巧) : 2013年9月4日凌晨發(fā)布

　　Android 4.4，是有Google公司制作和研發(fā)的代號為KitKat的手機操作系統(tǒng)，于北京時間2013年9月4日凌晨對外公布了該Android新版本的名稱，為Android 4.4（代號 KitKat 奇巧）;該代號來自雀巢的KitKat巧克力?！癒it Kat”原本是雀巢公司的一款巧克力名稱。谷歌表示，他們非常感謝雀巢授權(quán)使用該名稱，但使用的時候會將中間的空格去掉。

　　Android 5.0 Key Lime Pie（青檸派）: 待定

　　全球消費電子產(chǎn)業(yè)風向標——美國國際消費電子展（CES2013）將于美國時間2013年1月8日在拉斯維加斯盛大開幕。 Android智能系統(tǒng)，杰微CES推高清播放機。

　　北京時間2013年1月10日早間消息，針對最近有關(guān)諾基亞可能轉(zhuǎn)投Android平臺的報道，諾基亞銷售與營銷執(zhí)行副總裁克里斯·韋伯(Chris Weber)周三予以否認，并重申公司仍將完全專注于微軟Windows Phone操作系統(tǒng)。

　　
2013年的Google I/O大會(谷歌全球開發(fā)者大會) 谷歌 (Google) 發(fā)布了Android平臺的開發(fā)工具Android Studio。