https://developer.android.com/topic/architecture?hl=zh-cn
Android系统的架构，分为四个主要层次：应用程序层、应用框架层、库和运行时层以及Linux内核层。：
1. 应用程序层（Applications）
- 功能：这一层包含各种预装的应用程序，如Home（主屏幕）、Contacts（联系人）、Phone（电话）、Browser（浏览器）等。
- 特点：这些应用程序是用户直接交互的界面，提供了丰富的功能和服务。
2. 应用框架层（Application Framework）
- 功能：这一层为开发者提供了一系列的API和框架，用于开发新的应用程序。
- 组件 ：
- Activity Manager：管理应用程序的生命周期和活动栈。
- Window Manager：管理窗口显示和布局。
- Content Providers：允许应用程序之间共享数据。
- View System：提供视图控件和事件处理机制。
- Notification Manager：管理通知消息的显示和发送。
- Location Manager：提供位置服务。
- XMP Service：提供即时通讯服务。
3. 库和运行时层（Libraries and Android Runtime）
- 功能：这一层包含了各种库和核心类库，以及Dalvik虚拟机（或ART虚拟机），用于执行应用程序的字节码。
- 组件 ：
- Surface Manager：管理图形显示和渲染。
- Media Framework：提供多媒体支持，包括音频和视频的播放和录制。
- SQLite：轻量级的关系型数据库，用于存储数据。
- WebKit：提供网页浏览功能。
- OpenGL ES：提供3D图形加速。
- FreeType：提供字体渲染支持。
- SSL：提供安全套接字层协议，用于加密通信。
- SGL：提供2D图形库。
- libc：C语言标准库。
- Core Libraries：Java核心类库，提供基本的数据结构和算法。
- Dalvik Virtual Machine：Android早期使用的虚拟机，负责执行应用程序的字节码。在Android 5.0之后被ART（Android Runtime）取代。
4. Linux内核层（Linux Kernel）
- 功能：这一层是Android系统的底层，提供了硬件驱动和系统服务。
- 组件 ：
- Display Driver：管理显示设备。
- Camera Driver：管理摄像头设备。
- Bluetooth Driver：管理蓝牙设备。
- Flash Memory Driver：管理闪存设备。
- Audio Drivers：管理音频设备。
- USB Driver：管理USB设备。
- Keypad Driver：管理键盘设备。
- WiFi Driver：管理无线网络设备。
- Binder (IPC) Driver：提供进程间通信支持。
- Power Management：管理电源和功耗。
总结
Android系统的架构设计使得它具有高度的模块化和可扩展性，各个层次之间通过明确的接口进行通信和协作。应用程序层和应用框架层为用户提供丰富的功能和服务，库和运行时层提供了必要的支持库和虚拟机，而Linux内核层则负责管理和调度底层硬件资源。这种分层设计不仅提高了系统的稳定性和安全性，还方便了开发者进行应用程序的开发和维护。
Android系统架构及其各层之间交互
1. Linux Kernel
- 功能：作为底层操作系统，负责硬件资源管理和设备驱动程序。
- 组件 ：
- Drivers（驱动程序）：包括音频、显示、键盘、蓝牙、相机、USB和WiFi等驱动，直接与硬件交互。
- Binder（IPC）：提供进程间通信机制。
- Shared Memory（共享内存）：支持不同进程之间的数据共享。
- Power Management（电源管理）：控制设备的能耗。
2. Hardware Abstraction Layer (HAL)
- 功能：抽象硬件接口，为上层软件提供统一的访问方式。
- 组件：包括音频、蓝牙、相机、传感器等模块，它们分别对应Linux Kernel中的相应驱动程序。
3. Android Runtime
- 功能：提供核心库和运行时环境，支持Java应用程序的执行。
- 组件 ：
- Android Runtime (ART)：替代Dalvik虚拟机的新一代运行时环境，负责编译和执行字节码。
- Core Libraries（核心库）：提供Java API框架所需的基础类库。
4. Native C/C++ Libraries
- 功能：提供底层的C/C++库，用于实现各种系统服务和功能。
- 组件 ：
- Webkit：网页渲染引擎。
- OpenMAX AL：多媒体处理库。
- Libc：C语言标准库。
- Media Framework：媒体处理框架。
- OpenGL ES：图形渲染库。
5. Java API Framework
- 功能：提供一系列API，供应用程序开发人员使用。
- 组件 ：
- Content Providers：管理应用数据的存储和访问。
- View System：提供UI组件和布局管理。
- Managers：包括Activity、Location、Package、Notification、Resource、Telephony和Window等管理器，用于协调和控制各种系统服务。
6. System Apps
- 功能：预装在系统中的应用程序，提供基本的功能和服务。
- 组件：包括拨号器（Dialer）、邮件（Email）、日历（Calendar）、相机（Camera）等。
交互过程
- 应用程序层：通过Java API Framework调用各种系统服务和功能。
- Java API Framework：通过Android Runtime和Native C/C++ Libraries与底层硬件进行交互。
- Android Runtime：负责编译和执行Java代码，并通过JNI（Java Native Interface）与Native C/C++ Libraries进行通信。
- Native C/C++ Libraries：通过HAL访问硬件资源。
- HAL：将硬件访问请求转发给Linux Kernel中的相应驱动程序。
- Linux Kernel：直接与硬件交互，完成具体的操作。
整个Android系统架构通过分层设计，实现了硬件资源的高效管理和应用程序的灵活开发。