Androidと組み込み開発

Androidの構成要素

　Androidの構造を知るために、ソフトウエアのレイヤーを順に見ていきます。Androidは次のようなレイヤーにわかれています。
（1） Linuxカーネル
（2） ライブラリ
（3） Dalvik仮想マシン
（4） アプリケーションフレームワーク
（5） アプリケーション

（1）Linuxカーネル
　カーネルは2.6.25が使われています。Androidのソースコードリポジトリにはcupcakeという名前の開発ブランチがあり、そちらでは2.6.27が使われています。

　Androidのカーネルには、いくつかのデバイスドライバーの追加と、電源管理やメモリ管理に変更が加えられています。特徴的なデバイスドライバーはbinderというプロセス間通信（IPC）ドライバーです。このドライバーはAndroidのシステムで広範囲に使われていて、Javaアプリケーション間のメッセージングから、画面の描画にいたるまで、binderによるIPCで実装されています。

（2）ライブラリ
　WebブラウザーのレンダリングエンジンであるWebKitや、MP3やH.264といった音声や動画のコーデックであるOpenCoreが採用されています。また、bionicという名前の独自libcが含まれます。bionicは組み込み用にコンパクトなlibcとして開発され、BSDライセンスで公開されています。

　もう1つ面白いライブラリがあります。SQLite（http://www.sqlite.org/）です。SQLiteは軽量のSQLデータベースエンジンです。1つのファイルに複数のテーブルを持つことができ、ほとんどのSQLコマンドをサポートしています。

　Androidでは、例えば着信音のボリュームなどのシステムプロパティをSQLiteのデータベースファイルに保存しています。また、Java APIも用意されているので、アプリケーションのデータ保存や検索にも利用できます。

（3） Dalvik仮想マシン
　Androidを特徴づけるのは、このDalvik仮想マシンでしょう。組み込み用にパフォーマンスの向上と使用メモリを削減するため、スタック型ではなく、レジスタ型の仮想マシンとして実装されています。バイトコードも独自のものです。

　しかし、J2SE環境を提供していて、ソースコードは通常のJavaと同じように記述できます。また、J2SE 5でサポートされているAPIも一部を除いてそのまま利用できます。Androidに含まれていないライブラリには、Android用に最適化されているもの（例えばユーザーインターフェースを構築するためのjava.awt）や、そもそもAndroidでは意味を持たないもの（例えば、印刷のためのjavax.print）などです。

　DalvikはJavaネーティブインターフェース（JNI）もサポートしています。独自ライブラリやハードウエアの拡張なども可能です。

（4） アプリケーションフレームワーク
　ユーザーインターフェースを作るためのUI Toolkitや、各種のマネジャーがJavaで実装されています。例えば、アプリケーションでWebページを表示したいときに、簡単に埋め込めるWebViewなどのAPIがあります。

（5） アプリケーション
　電話の発着信、電話帳といった携帯電話に必要なアプリケーションが含まれます。もちろんWebKitベースのフルブラウザーも含まれます。

　面白いのはホーム画面を表示するのも、1つのアプリケーションにすぎないことです。見た目のまったく異なるホームアプリケーションを作成すれば、完全にカスタマイズすることができます。

ソースコードライセンス

　Androidはソースコードライセンスが1つ1つのプロジェクトごとに明確に記述されています。LinuxカーネルはもちろんGPLです。それ以外はほぼApache 2.0ライセンスで、ごく一部がBSDライセンスで提供されています。