分享轉發，舉手之勞，手有餘香。

Android 如何從應用深入到Framework （一）

上節講到了孵化器，講到了system server程序，同時說了system server的一堆執行緒，比如我們熟悉的AMS WMS PMS ，這幾個服務執行緒，完成應用的請求任務，將結果返回給應用。比如檢視當前執行的所有Activity，就是應用發起請求，從作業系統那裡，先找到server manager，這個手裡拿到一堆服務的控制代碼，也可以說令牌，你只能通過這個找到它。

當server manager一看你有許可權，就幫你把對應的AMS的控制代碼給你，這個控制代碼作業系統也認識，對應到system server的AMS引用上，也就是你通過這個控制代碼，呼叫它的方法，作業系統就會將你的請求，傳遞到system server中去，同時作業系統知道這個控制代碼是AMS的第20號（這個20號代表查詢當前執行的所有Activity的方法），然後就喚醒system server，同時從binder執行緒池，這個執行緒跟AMS一樣，是個執行緒，從執行緒池拿出一個，呼叫AMS的20號方法。

呼叫完成後，從作業系統層面，把資料交給呼叫的應用，實現資料傳輸。這裡面定義的傳遞資料格式是包裹，也就是序列化資料。

好了，這塊就說這麼多，主要是說下程序通訊，以及binder這種通訊的簡單邏輯。這裡說下，為什麼要通訊。

因為作業系統設計，管理的軟體單元是程序，程序間本身不聯絡，彼此看不見。一個程序想跟另一個說話，他兩都認識的人是作業系統。因為他們是由作業系統管理的。作業系統通過從硬碟將程式裝載進入記憶體，同時給每一個分配了程序號，於是他們就都在系統裡面有了標記，同時每個都起了名字，一個叫我就喜歡吃，一個叫我就喜歡喝。喜歡喝的一個人孤單，他不認識喜歡吃的，他就問作業系統，有沒有人喜歡吃的，作業系統一查，說有啊，然後把喜歡吃的的程序號給他，他就可以找到喜歡吃的了。

然後作業系統給他了一輛車，讓他把想給喜歡吃的的東西，裝在車上寄過去。這個車子是作業系統提供的，這個車子就是通訊方式。比如汽車，飛機，步行。

於是程序間的通訊方式就是，從作業系統找到目標，然後拿到通訊方式，用作業系統給的通訊工具，進行通訊。

這塊完成了，我們再來講一個內容:

檔案=檔案頭+檔案內容

我們發現，這裡MP3格式，OGG格式，都屬於一個檔案的格式宣告，這個我們可以用HEX工具開啟MP3檔案，可以看到剛開始的位置，這塊屬於描述後面的內容該如何解析，比如檔名字，檔案大小，檔案格式，系統根據這個描述，嘗試用對應的解碼器解碼，解碼完成後進行播放。

這裡解碼器如何解碼，就是演算法。而檔案頭，就是描述這個檔案的資料結構。

於是，我們就知道

程式=資料結構+演算法

比如我要寫個貪吃蛇，如何描述蛇的狀態，長度，當前軌跡，這些都是需要表徵出來，然後圍繞著這個描述內容，進行操作，這塊就屬於演算法。

完成的程式，執行起來，就是程序。所以程序是一個存在於記憶體的東西，作業系統用一個表格記錄程序資料，比如程序號，父類程序，程序開啟的檔案控制代碼，程序當前狀態，程序的上下文（上下文是儲存當前CPU的暫存器，儲存現場用的，因為暫存器是隻有一份，當一個程序被打斷時候，另個程序執行，那麼之前的就要把它當前的暫存器存下來，防止被別人蓋掉，等到下次自己執行的時候，再恢復回來，保證自己執行正常），程式是存在硬碟或者其他儲存裝置，掉電不會丟失，而程序是記憶體的，所以掉電就不再了。

程式如何載入，系統如何識別的呢？這就又回到開頭的地方，資料結構加演算法，也叫檔案頭和檔案內容。原始碼經過編譯連結，變成一個檔案，我們親切的叫它可執行檔案。那麼我們來說說它。

我們常見的兩種可執行檔案，windows上面稱為PE格式，linux稱為ELF，兩者都是從COFF格式演化來的，這塊參考《連結器與載入器》，喜歡感興趣，可以下載閱讀此書。

那麼有了格式描述，作業系統就知道如何解析它了，然後把對應的程式碼段，資料段，堆疊區域配置好，將程式碼裝載進入記憶體中，然後將下一條執行位置，也就是PC暫存器，指向這個可執行檔案配置的text 入口，這個就是程式的入口點，這個我們去寫的main方法，可以簡單理解成入口，實際情況是在這個前面，系統加入了一些程式碼，為執行此程式做準備，準備OK才會真正呼叫到main方法，這段程式碼叫建立此程序的環境，比如引數，堆疊初始化。

聊到這裡，我們從別的緯度，再來看看。

數位電路的與或非邏輯電路，開啟了新世界的大門。我們用斷點，通電，表示兩個狀態。我們不能說，好像有電，好像沒電，所以，計算機的世界，定義了二進位制，因為是非可以界定，孰是孰非不好界定。

於是，在我們的電路板上，規定了0-0.6V，代表了沒電，4.4-5V，代表了有電，中間的數值，代表了器件的錯誤，不穩定性。

於是沒電用0表示，有電用1表示，實際世界就是兩個區間電壓。

CPU在石英晶振的推動下，執行一條條指令。指令是什麼呢？就是一串串數字，每一串代表一個具體含義。

所以，CPU能夠執行多少條指令，是考量它是否強大的一個重要引數，另一個是它執行一天指令的時間，也叫指令週期，越短越好。也就是兩個CPU同時做一個加法，誰用時短誰就強。

CPU拿到一條指令，就會在石英晶振的推動下，將這條指令執行完，然後將PC暫存器加1，讀取下一條指令。

我們經常遇到的非法指令，就是因為CPU拿到了一個不認識的資料串，導致異常。比如它的指令集裡面，有加法，有減法，你給他說你給我翻個跟頭（非法指令），他罵了一句去你的吧，老子不會（異常報錯）。一般這種情況是指令不識別，比如你用了新的arm指令，又在舊的arm板子執行這個程式，就會掛掉，提示非法指令。

剛開始的作業系統，嵌入式的作業系統，是沒有做記憶體保護，就是程式段可以跳到資料段執行，當然現在加入了記憶體管理單元，會將資料段記憶體描述成可讀可寫不可執行，如果PC（程式暫存器）指向了這個地方，去讀取執行的時候，就會報非法訪問。

如果沒有保護，你去讀取資料段的資料，作為指令執行，出現指令異常就太正常了。

既然到了這裡，我們下節就來說說，程式語言的發展史，它們是怎麼出現的。

具體內容為:

機器語言

組合語言

C語言

C++語言

Java虛擬機器，Java語言

perl，shell，python指令碼語言

推薦一個視訊，可以去學習《計算機微機原理與組合語言》

想理解清楚電子裝置，學習《數位電路與模電》，ADC DAC取樣，理解計算機世界的邏輯閘和現實世界的模擬轉換。

-未完，待續-