1.Android系統架構

Android系統架構分為五層，從上到下依次是應用層、應用框架層、系統執行庫層、硬體抽象層和Linux核心層。

應用層

系統內建的應用程式以及非系統級的應用程式都是屬於應用層。負責與使用者進行直接互動，通常都是用Java進行開發的。

應用框架層（Java Framework)

應用框架層為開發人員提供了可以開發應用程式所需要的API，我們平常開發應用程式都是呼叫的這一層所提供的API，當然也包括系統的應用。這一層的是由Java程式碼編寫的，可以稱為Java Framework。下面來看這一層所提供的主要的元件。

 表1

系統執行庫層（Native)

系統執行庫層分為兩部分，分別是C/C++程式庫和Android執行時庫。下面分別來介紹它們。

1.C/C++程式庫

C/C++程式庫能被Android系統中的不同元件所使用，並通過應用程式框架為開發者提供服務，主要的C/C++程式庫如下表2所示。

 表2

2.Android執行時庫

執行時庫又分為核心庫和ART(5.0系統之後，Dalvik虛擬機器被ART取代)。核心庫提供了Java語言核心庫的大多數功能，這樣開發者可以使用Java語言來編寫Android應用。相較於JVM，Dalvik虛擬機器是專門為移動裝置定製的，允許在有限的記憶體中同時執行多個虛擬機器的例項，並且每一個Dalvik 應用作為一個獨立的Linux 程序執行。獨立的程序可以防止在虛擬機器崩潰的時候所有程式都被關閉。而替代Dalvik虛擬機器的ART 的機制與Dalvik 不同。在Dalvik下，應用每次執行的時候，位元組碼都需要通過即時編譯器轉換為機器碼，這會拖慢應用的執行效率，而在ART 環境中，應用在第一次安裝的時候，位元組碼就會預先編譯成機器碼，使其成為真正的本地應用。

硬體抽象層（HAL)

硬體抽象層是位於作業系統核心與硬體電路之間的介面層，其目的在於將硬體抽象化，為了保護硬體廠商的智慧財產權，它隱藏了特定平臺的硬體介面細節，為作業系統提供虛擬硬體平臺，使其具有硬體無關性，可在多種平臺上進行移植。 從軟硬體測試的角度來看，軟硬體的測試工作都可分別基於硬體抽象層來完成，使得軟硬體測試工作的並行進行成為可能。通俗來講，就是將控制硬體的動作放在硬體抽象層中。

Linux核心層

Android 的核心繫統服務基於Linux 核心，在此基礎上添加了部分Android專用的驅動。系統的安全性、記憶體管理、程序管理、網路協議棧和驅動模型等都依賴於該核心。
Android系統的五層架構就講到這，瞭解以上的知識對以後分析系統原始碼有很大的幫助。

2.Android系統原始碼目錄

我們要先了解Android系統原始碼目錄，為後期原始碼學習打下基礎。關於原始碼的閱讀，你可以訪問http://androidxref.com/來閱讀系統原始碼。當然，最好是將原始碼下載下來。下載原始碼可以使用清華大學開源軟體映象站提供的Android 映象：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/AOSP/ 。如果覺得麻煩也可以查詢國內的網盤進行下載，推薦使用該百度網盤地址下載：http://pan.baidu.com/s/1ngsZs，它提供了多個Android版本的的原始碼下載。

整體結構

各個版本的原始碼目錄基本是類似，如果是編譯後的原始碼目錄會多增加一個out資料夾，用來儲存編譯產生的檔案。Android7.0的根目錄結構說明如下表所示。

 表3

從表3可以看出，系統原始碼分類清晰，並且內容龐大且複雜。接下來分析packages中的內容，也就是應用層部分。

應用層部分

應用層位於整個Android系統的最上層，開發者開發的應用程式以及系統內建的應用程式都是在應用層。原始碼根目錄中的packages目錄對應著系統應用層。它的目錄結構如表4所示。

應用框架層部分

應用框架層是系統的核心部分，一方面向上提供介面給應用層呼叫，另一方面向下與C/C++程式庫以及硬體抽象層等進行銜接。 應用框架層的主要實現程式碼在/frameworks/base和/frameworks/av目錄下，其中/frameworks/base目錄結構如表5所示。

 表5

C/C++程式庫部分

系統執行庫層（Native)中的 C/C++程式庫的型別繁多，功能強大，C/C++程式庫並不完全在一個目錄中，這裡給出幾個常用且比較重要的C/C++程式庫所在的目錄位置。

 表6

講完 C/C++程式庫部分，剩下的部分我們在表3已經給出：Android執行時庫的程式碼放在art/目錄中。硬體抽象層的程式碼在hardware/目錄中，這一部分是手機廠商改動最大的一部分，根據手機終端所採用的硬體平臺會有不同的實現。