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摘 要 Android 是基于 Linux 开放性内核的手机操作系统，Android 系统由操作 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 Virtual Machine，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。

     Android 资源管理系统是手机或一些平板电脑等终端的操作系统，目前相当的流行。

    也是目前最流行的手机智能平台，广泛的应用在智能手机上， 。

    在智能手机领域掀起了“Android 风暴” 随着智能手机的快速普及，智能手机操作系统市场风生水起。

    为了让智能手机用户能够随时随地查询互联网所提供的服务，一种高效的办法就是将应用系统的功能拓展到手机终端上，让手机能够通过移动网以及互联网访问 Web 网站并处理各种各样的业务。

    因此，智能手机的应用软件及其需要的服务将有广阔的发展前景。

    关键词:Android.智能手机，Linux 资源管理 目录 ABSTRACT Android is based on Linux open mobile operating system kernel Androidsystem by the operating system middleware user interface and applicationsoftware. It uses a software stack layer Software Stack also known as softwarestack architecture divided into three parts. The bottom to the work of Linuxkernel developed by C language provides only basic functionality the middlelayer including the library Library and the Virtual Machine Virtual Machineby the C developers. The top layer is the variety of applications includingthe calling program the SMS program application software by the companiesthemselves to develop as part of the programming in Java. Android resources management system is a phone or Tablet PC terminaloperating system is currently quite popular. Is currently the most popularmobile phone intelligence platform a wide range of applications in smartphones set off in the field of smart phones Android storm quot. With the rapidproliferation of smart phones smart phone operating system burgeoned. Orderto allow smartphone users to query the services provided by the Internet anytimeanywhere an efficient approach is to expand the functionality of the applicationsystem to the mobile terminal the phone through the mobile network and theInternet to access the Web site and handle a wide variety of business. Thereforethe smart phone applications and service will have broad prospects fordevelopment.Key words: Android smart phone Linux resource management II 目录 目 录第 1 章 引言................................................................................................. 11.1 课题研究背景 .......................................................................................... 11.2 课题研究目的及意义 ............................................................................... 51.3 系统设计目标 .......................................................................................... 5第 2 章 资源管理器系统环境 ...................................................................... 62.1 Android 软件架构 ..................................................................................... 62.2 Android 源码 .......................................................................................... 82.3 环境搭建 ................................................................................................ 10第 3 章 硬件设计研究................................................................................ 143.1 系统整体设计 ........................................................................................ 143.2 存储系统介绍 ........................................................................................ 153.3 音频设计 ................................................................................................ 163.4 基带设计 ................................................................................................ 17第 4 章 系统开发调试实现 .......................................................................... 194.1 系统运行 ................................................................................................ 194.2 系统调试 ................................................................................................ 194.3 资源管理器构建 .................................................................................... 244.4 Android 资源管理器的应用 .................................................................. 27总结 .............................................................................................................. 29参考文献 ...................................................................................................... 30 致谢 ....................................................................................................... 31 第 1 章 引言 第1章 引言1.1 课题研究背景1.1.1 智能手机操作系统现状 智能手机是指像电脑一样可以通过下载安装软件来拓展手机出厂的基本功能的手机，一般具有智能手机操作系统.相对于非智能手机，无论在功能还是处理速度上都有很大的提高.目前全球市场份额排名前四的智能手机操 作 系 统 依 次 是 iPhone OS. Symbian BlackBerry OS 和 Android， 其 中Android 最年轻，市场份额正迅速增加。

    下面简单介绍除 Android 之外的几款常用的智能手机系统。

     1、iPhone OS iPhone OS 是苹果公司专门为 iPhone 开发的智能手机系统。

    主要用在iPhone 和 iPod touch 上。

    iPhone OS 最突出的优点是可以使用多点触控操作，这样使得操作 iPhone 非常方便。

    目前 iPhone OS 在智能手机操作系统的市场份额占据第一位 1 。

     2、Symbian Symbian 最开始由诺基亚、索爱、MOTO、西门子等公司出资组建，专门研发手机操作系统，现如今被诺基亚收购，成为诺基亚全资公司。

    Symbian操作系统在智能移动终端上拥有非常强大的应用程序和通信能力。

    目前Symbian 在智能手机操作系统的市场份额占据第二位 2 。

     3 、BlackBerry OS BlackBerry OS 是 RIM 专用的智能手机操作系统。

    BlackBerry 在美国市场占有率相对最高。

    BlackBerry 的比较具有个性的设计就是宽大的屏幕和便于输入的 QWERTY 全键盘，所以 BlackBerry 在移动电子电邮方面非常方便，由于我国用手机发短信多于发电子邮件，所以 BlackBerry 系统的邮件优势在中国不存在，目前 BlackBerry OS 在智能手机操作系统的市场份额占据第三 电子科技大学成都学院本科毕业设计论文位，BlackBerry 手机市场主要在美国 3 。

     4.、Windows Mobile 微软用于 Pocket PC 和 Smartphone 的软件平台。

    Windows Mobile 系统将 大 家 熟 悉 的 Windows 桌 面 延 伸 到 了 移 动 设 备 中 。

     Windows Mobile 是Microsoft 为手持设备推出的 ， “Windows 移动版” 目前最新的版本是 WindowsMobile 6.1。

    受 Android 的冲击，目前 Windows Mobile 在智能手机操作系统的市场份额下降到 4左右 4 。

     5、Linux OS Linux 凭借其开放源代码、免费的优势，经过来自全球程序员的努力，再加上 Google。

     IBM 等计算机巨头的支持，Linux 在手机操作系统市场中成为一股新生的力量，尤其是在许多知名厂商如摩托罗拉宜布支持 Linux 手机操作系统之后，Linux 的市场份额有增加的趋势。

    目前纂于 Linux 的智能手机占有 7.3的市场份额 5 。

     6. Palm OS Palm OS 由 Palm 公司研发，是一种 32 位的嵌入式操作系统，它的操作界面采用触控式，几乎所有的控制选项都排列在屏幕上，使用触控笔进行所有操作。

    目前基于 Palm OS 的智能手机占有 2.3的市场份额 6 。

    1.1.2 Android 商业运作模式及优势 目前手机数量以大大超过传统 PC 机数最，随着 3G 时代的到来，手机上网将变得越来越方便和普及，谷歌作为一个互联网巨头，当然不会放过这个巨大的市场，谷歌希望将自身在网络广告领域的垄断优势扩展至手机互联网。

     Android 作为一个通用的手机操作系统，任何一家厂商均可使用，这点和 Windows Mobile 类似，但是不同的是 Android 整套系统完全开源和免费，而 Mobil。

    是需要收取一定授权费用.这也就是为什么 Android 市场占有率在短时间内大大超过 Windows Mobile 的主要原因。

     Android 和 iPhone OS Symbian BlackBerry OS 等系统在商业运作上有很大的不同 iPhone OS 只为苹果的 iPhone 所用，并由苹果严格控制；诺基亚、 2 第 1 章 引言索爱各自运维着与自家硬件紧密结合的 Symbian 版本；而 BlackBerry OS 是RIM 专用的操作系统；Android 则采用了联盟的方式，几乎世界上所有的大厂商都加入了谷歌手机开放联盟，如国外的知名企业，包括 Google、HTC宏达电、T-Mobile高通、摩托罗拉、三星、LG 等，国内的知名企:中国移动、联通、电信和华为、联想等都加入到这个大家族中。

    显然，这些大公司的加入有助于自己推出 Android 相关的产品，同时也增强了 Android 的生命力。

    如今移动设备的处理器九成以上采用 ARM 核，造成这种局面最重要的一个原因是 ARM 公司和全世界各半导体厂商的合作所带来的强大生命力，在这点上，Android 与 ARM 的商业运作有些许类似 7 。

     在软件上，Android 与其它硬件厂商的结合度越高，第三方厂商就越可能考虑采用它，第三方硬件厂商可以扩展 Android 本身不支持的功能比如和Android 界面完全不同的独有界面，可以增加针对某些设备特有的功能。

    由于不同网络服务提供商、不同手机制造商的用户需要不同的设置，对于这种情 况 ， Android 系 统 本 身 并 没 有 集 成 任 何 一 种 形 式 的 应 用 管 理 程 序 ， 因 此Android 智能手机的软件安装、系统升级、多媒体间步、应用软件管理以及 8云同步在不同的手机上可以以不同的形式出现 。

     对于手机用户而言，Android 拥有应用程序 Market，类似于 iPhone AppStore，Market 上有大量的应用程序。

    Android 手机可以通过网络在线安装，且绝大部分应用程序免费并开源，这是 Market 优于 App Store 的地方. 在当今的软件大环境方面，软件的环境正在逐渐改变，微软这种软件巨头在压力下，也不得不将 Windows Mobile 开源，软件免费开源已成为一种趋势。

    软件的含义正在改变.传统软件业以微软为代表，纯粹是卖软件，卖一份软件，获得一份收入。

    而以谷歌为代表的一些企业，已经不将卖软件作为公司的主要收入来源，甚至它的所有软件都免费，给用户提供免费的服务。

    卖服务而不是卖软件已成为一种趋势 9 。

     云计算的出现，将会是传统软件的一种颠覆。

    目前许多公司，如 IBM、亚马逊、微软、Google 等都以投入到云计算中，其中 Google 走在前列，并有很多此类产品，比如 Google Docs 就可以完成在线的办公文档的编辑、保存、打印等。

    Android 是 Google 推出的产品，其对网络的支持是任何其他智能手机系统无法比拟的，可以说 Android 就是应网络而生，随着 3G 时代的 电子科技大学成都学院本科毕业设计论文到来，Android 对 3G 的良好支持，Android 在网络方面的优势更为突出。

     Google 在 2010 年正式发布 Chrome OS， Chrome OS 主要运行在类 PC机器上，而 Android 则主要运行于移动设备上，有了这两者的组合，几乎适用于个人终端的所有领域，再加上 Google 的各种服务，相信在不久的将来，微软的霸主地位将被 Google 取代，Android 的产品将随处可见.1.1.3 Android 产品现状 由于 Android 采用 Linux 内核，基本上可以跑 Linux 的平台，就可以跑Android Linux 作为一个高速发展的开源平台，目前兼容的平台种类和数量是其它智能手机无法比拟的。

    虽然 Android 是专门针对手机设计的系统，但是目前 Android 的应用绝不局限于手机，已经有大量的手持设备如 PDA MP4GPS 等采用了 Android 系统，甚至有厂商将 Android 应用在上网本、机顶盒上。

    下面介绍比较典型的基于Android 的手机 Google On 和 Nexus One. Google On 是 Android 发展历史上第一款基于 Android 的产品，此手机由中国台湾宏达HTC制造，简称 G1.代号为 Dream，最开始于 2008 年 10月 22 日由美国 T-Mobile 在美国运营。

    G1 中包含了丰富的软件，包含基于Webkit 核的浏览器、即时通软件腾讯 QQ、雅虎通、MSN 等、音乐播放器、视频播放、Google Maps客户端电子邮件收发器、Gmail 电子邮件、Youtube在线视频播放客户端软件 11 。

     Nexus One 是谷歌推出的自主品牌手机，也是 Google 的第一款自主品牌手机，Google 曾经在主页上对其进行推广.该手机采用了最新的 Android 2.1系统，机身超薄，仅仅为 11.5 毫米，但是丝毫没有降低作为一款高档 Android手机所具有的功能。

    该智能机采用了 3.7 英寸触控屏，可以提供高达 WVGA的分辨率，为获得更好的处理速度，该智能机采用了高通 Snapdragon 处理器，其频率高达 1GHz。

    该智能机还配置了 500 万像素摄像头，具有自动聚焦 功 能 ， 支 持 GPS/A-GPS 导 航 以 及 电 子 罗 盘 ， 支 持 的 网 络 服 务 有WCDMA/HSDPA，带有无线局域网功能具备 Wi-Fi ，提供丰富的娱乐功能，采用 3.5 毫米耳机接口。

    另外还具备其他诸如轨迹球多彩 LED 提示、光线光和距离感应器、加速计、USB2.0 连接、电子邮件收发、HTML 网络浏览以及完整的 Google 服务 12 。

     4 第 1 章 引言1.2 课题研究目的及意义 本课题围绕设计一个 Android 智能手机为中心，从软件和硬件上分析Android 智能手机的开发流程和基本的方法、技巧。

    本文从软件的最底层到最上层进行了分析:从启动代码到内核再到驱动、文件系统，最后到 Android应用层，在应用层以蓝牙为例进行了深入的分析。

    本文对底层软件以及上层软件开发过程中的环境进行了介绍，针对每层的特点对调试方法进行了分析和选择，在硬件上，给出了系统的总体设计框图，以及各个主要模块的电路图，为设计和开发一个 Android 智能手机提供了一个参考。

    1.3 系统设计目标 本论文的主要工作是在设计 Android 智能手机的同时，系统地分析设计Android 智能手机的基本流程、方法和技巧。

    在硬件上，进行了微控器的设计、摄像头模块的设计、AGPS 模块的设计、W 叭模块的设计、蓝牙模块的设计、存储器（包括 Nand Flash 和 SDRAM的设计、USB 接口设计、音频模块设计包括麦克风、喇叭、受话器、LCD 设计、震动电机设计、LED 设计、按钮设计、SD 卡槽设计、基带模块设计。

    在软件上，进行了 BootLoader的移植、Linux 内核的移植 Android 的移植、LCD 驱动开发、无线模块的驭动开发包括 WIFI、AGPS、基带、键盘驱动开发、音频驱动开发、Nand Flash驱动开发、摄像头驱动开发以及其它外围设备驱动的开发，以及上层的应用开发，如蓝牙相关的功能传文件、听音乐等，基带相关的功能拨打电话等。

    在开发过程中，不断完善功能，消除 BUG，最终做成一个可以量产的 Android智能手机。

     电子科技大学成都学院本科毕业设计论文 第2章 资源管理器系统环境2.1 Android 软件架构 图 2-1 Android 架构 上图为 Android 的软件架构，下面对图 2-1 从下到上依次介绍。

     1. Android 内核 Android 内核采用的 Lima 2.6，内核为上层提供安全、内存管理、进程管理等服务，以及硬件驱动等。

    内核还是一个介于硬件层和系统上层软件之间的一个抽象层次。

     2. Android 运行时 这是 Android 的核心类库，为应用程序提供虚拟机和必要的运行环境，该虚拟机专门为嵌入式设备优化过，相对其他虚拟机具有更高的效率。

     3. Android 库 6 第 2 章 资源管理器系统环境 Android 包含一整套 GC库，提供给 Android 系统的各个应用层框架调用并通过应用层框架暴露给开发者。

    下面列举一些核心库: .系统 C 库:由 BSD 的标准 C 系统库衍生而来，使得可以更好地使用于 嵌入式设备； .媒体库:该媒体库支持很多流行音频和视频格式、静态图形文件包括 MPEG4H.264 MP3 AAC AMR JPG. PNG的播放和录制； .界面管理:提供对子系统显示功能的访问，跨应用的无缝组合，比如 2D 图形层； .LibWebCore: Android 浏览器采用的浏览器核，目前使用比较多，也很流行的浏览器核，如 Google 研发的浏览器 Chrom。

    也是基于该核； .SGL: Android 底层的平面图形引擎； .3D 库:在硬件支持的情况下，比如本系统采用的处理器内部具有硬件加速器，该库对这种情况有较好的支持，并且专门对嵌入式系统进行了优化； .SQLit。

    为写应用程序提供了数据库接口，它是一个比较小的数据库，Android 所有应用均可采用该数据库13。

     4. Android 应用框架 上文所提的核心应用程序就是依棘框架层次 API 开发的，程序员们当然也可以充分使用这些 API。

    上面提到的一些应用程序都是基于应用框架的 API 开发的，程序员可以直接使用应用框架提供的 API，一来可以简化程序设计，提高工作效率，二来可以简化简化组件复用机制，所有应用程序都可以发布自己的功能而且这些功能可以被任何其他应用使用当然要受来自框架的强制安全规范的约束。

     一个完整的 Android 应用程序一般包含以下元素: .内容提供器，可以让一个应用程序访问另外一个应用程序的数据，如拨号程序访问联系人； .一套丰富而且可以由用户自定义、方便扩展的视图器件，含有常用的一些视图界面元素，如下拉列框、按钮等； .通知管理器，Android 应用程序把自身的通知信息显示在状态栏上，如蓝牙连接状态、显示手机信号强度等级等； 电子科技大学成都学院本科毕业设计论文 .Android 资源管理器，顾名思义，可以对本地的资源进行管理，并为应用程序提供访问接口，如读写本地文件等； .行为管理器，负责管理应用程序的生命周期，Android 本身没有关闭应用程序的功能，由系统根据资源分配自动关闭一些应用程序。

     5． Android 应用 Android 将自带一些比较核心的应用程序，如电子邮件、短信相关的服务、日历、浏览器、联系人管理、地图等。

    所有应用程序采用 Java 语言编写，并运行于 Google 自己研发的虚拟机上。

    2.2 Android 源码 本系统选择 Ubuntu 8.04 平台作为开发机以下如果未作特别说明，均为 Ubuntu8.04 平台，在下载 Android 源码之前，有必要介绍一下 git git是 Linus Torvalds 为了方便 Linux 内核开发人员提交和获取内核源码而研发的一个版本控制软件，它是一个分布式系统 14 。

     因为 Android 是由 kernel、 dalvik、 bionic、 prebuilt、 build等多个 Git 项目组成，为了更方便地上传和下载这些项目的源码，Google专门为该项目编写一个脚本，.