Windows到Android开发之旅:从NTKernel到JVM

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"从Windows学习Android" 在深入探讨Android开发之前,了解其底层操作系统的基础知识至关重要。本文将引导读者从熟悉的Windows环境逐渐过渡到Linux,最后到达Android的Java层。这个过程可以帮助Windows开发者更好地理解Android的运行机制。 Part I: 从Windows到Linux Windows和Linux的操作系统结构有着显著的不同。在Windows中,操作系统内核提供了对线程的直接支持,线程和进程的概念清晰区分。进程由PEB(Process Environment Block)表示,而线程则由ETHREAD(KTHREAD)表示,CPU调度基于线程进行。相反,Linux内核最初并不直接支持线程,而是将所有任务视为进程,每个进程有一个task_struct结构体。后来引入的轻量级进程(LWP)通过共享地址空间模拟线程,但调度仍基于任务。 在Linux中,进程创建主要通过`fork()`和`execve()`两个系统调用来完成,而在Windows中,相应的操作是`CreateProcess`。线程创建上,Windows使用`CreateThread`,而Linux则使用`pthread_create`。 Part II: 从Linux到Android native层 Android基于Linux内核,但其系统架构更为复杂,包含了一个称为Bionic的C库,以及一系列系统服务和库。在Linux上,可执行文件和动态链接库(如.so文件)是程序运行的基础。在Android中,这些库也用于提供各种功能,比如硬件抽象、图形处理等。此外,Android还引入了JNI(Java Native Interface),使得Java代码可以与C/C++原生代码交互。 Part III: Android Java层 Android应用主要由Java编写,运行在Dalvik或ART虚拟机上。与Windows的.NET Framework不同,Android使用的是Java运行时环境(JRE)。Java应用程序通过类加载器加载,由JVM(Java Virtual Machine)解释和执行。在Android中,Dalvik和ART都是针对移动设备优化的,它们预先编译字节码,提高运行效率。 总结: 从Windows到Android的学习路径涉及理解不同的操作系统模型,包括线程和进程的管理、系统调用、库函数的使用以及虚拟机的概念。Windows开发者需要适应Linux的命令行工具和文件系统,以及Android特有的组件和服务。通过这样的学习,开发者能够更好地理解Android应用程序的生命周期、内存管理和性能优化,从而提升开发效率和应用质量。