一、系统架构总况
官方文档：架构概览 | Android Open Source Project (google.cn)https://source.android.google.cn/docs/core/architecture?hl=zh-cn
下面是Google Android 提供的最新架构层次图：
System API 表示仅供合作伙伴和 OEM 纳入捆绑应用的 Android API。这些 API 在源代码中被标记为 @SystemApi。
Android API 是面向第三方 Android 应用开发者的公开 API。详情请参阅 Android API 参考文档。
层次（自上而下）
| Layer | Comment |
|---|---|
| Apps 应用层 |
通过 Android API 或 System API 与FW交互。 - Android Apps：仅使用Android API来开发的应用。 - Privileged Apps：特权应用，使用Android和系统API组合创建的应用，必须预安装在设备上。 - Device Manufacturer Apps：设备制造商应用，使用Android和系统API并直接访问Android框架实现而创建的应用（此类APP可以之间跟FW交互，不一定有中间层API，可能会直接访问Android FW中不稳定的API），必须原装在设备上，并且只能在设备的系统软件更新时进行更新。 |
| Android Framework 框架层 |
构建应用所依据的一组 Java 类、接口和其他预编译代码。 框架的某些部分可通过使用 Android API 公开访问。 框架的其他部分只能由 OEM 通过系统 API 来访问。 Android 框架代码在应用进程内运行。 |
| System Service 系统服务 |
系统服务是重点突出的模块化组件，例如 Android 框架 API 提供的功能可以与系统服务进行通信，以访问底层硬件。 |
| Android Runtime 系统运行库层（ART） |
AOSP 提供的 Java 运行时环境。 ART 会将应用的字节码转换为由设备运行时环境执行的处理器专有指令。 |
| HAL 硬件抽象层 | HAL 是一个抽象层，其中包含硬件供应商要实现的标准接口。 HAL 让 Android 无需关注较低级别的驱动程序实现。 借助 HAL，可以顺利实现相关功能，而不会影响或更改更高级别的系统。详情参阅 HAL 概览。 |
| System Service and Daemons 系统服务和守护进程 |
Daemons 守护进程。 该层中的原生守护程序包括 该层中的原生库包括 |
| Linux Kernel 内核层 | 抽象层，存在软硬件之间。驱动。 内核是任何操作系统的中心部分，并与设备上的底层硬件进行通信。尽可能将 AOSP 内核拆分为与硬件无关的模块和特定于供应商的模块。 AOSP 内核组件的说明（包括其定义）详情请参阅内核概览。 |
Android 大致可以分为四层架构：（2020年《第一行代码（第3版）》 ，比Google少了硬件抽象层的描述）
- Linux内核层
- 系统运行库层
- 应用框架层
- 应用层
按照Google 之前提供，Android 系统架构分为五层：（自上而下）
- 应用层
- 应用架构层
- 系统运行库层
- 硬件抽象层
- Linux内核层
二、各层级说明
（一）应用层 APP
与用户直接交互，支持Java和Kotlin开发。
（二）应用架构层 FW
该层由Java语言代码编写，提供上层应用程序需要的API（Application Programming Interface）。
开发工程师需要熟悉常用的系统服务组件。
- ActivityManaer
- PackageManager
- TelephonyManager
- ....
（三）系统运行库层 ART
该层包含 native C/C++ 和 Android 运行时库两部分。
Native C/C++ 原生程序库
- OpenGL ES
- Media Framework
Android Runtime 运行时库
Runtime Library 又分为核心库（Core Libraries）和ART。Android 5.0 之后，Dalvik虚拟机被ART取代。
（四）硬件抽象层 HAL/HIDL
位于OS内核和硬件电路直接的接口抽象层。屏蔽不同硬件厂商的差异，因此特定平台的硬件接口细节，为OS提供虚拟的硬件平台，实现多平台可移植性。
该层可以实现软硬件测试工作，包含完成控制硬件的动作操作。
（五）内核层 LK
Android 的核心服务都基于 Linux 内核，
- Android 内核基于上游 Linux 长期支持 (LTS) 内核。在 Google，LTS 内核会与 Android 专用补丁结合，形成所谓的“Android 通用内核 (ACK)”。
- 较新的 ACK（版本 5.4 及更高版本）也称为 GKI 内核。GKI 内核支持将与硬件无关的通用核心内核代码和 GKI 模块与硬件专用供应商模块分离开来。
- GKI 内核会与包含系统芯片 (SoC) 和板级代码的硬件专用供应商模块进行交互。GKI 内核与供应商模块之间的交互通过内核模块接口 (KMI) 来实现，该接口由标识供应商模块所需的函数和全局数据的符号列表组成。图
下图显示了 GKI 内核和供应商模块架构：
图. GKI 架构
内核有多种类型（但是看不懂ACK等等），参考：内核概览 | Android Open Source Project (google.cn)https://source.android.google.cn/docs/core/architecture/kernel?hl=zh-cn#gkik
Android 通用内核 (ACK)
Android 通用内核 | Android Open Source Project (google.cn)https://source.android.google.cn/docs/core/architecture/kernel/android-common?hl=zh-cn
ACK 是长期支持 (LTS) 内核的下游，包含与 Android 社区相关但尚未合并到 Linux Mainline 或 LTS 内核的补丁。较新的 ACK（版本 5.4 及更高版本）也称为 GKI 内核，因为它们支持将与硬件无关的通用内核代码和与硬件无关的 GKI 模块分离开来。
Android 开源项目 (AOSP) 内核详情请参阅 Android 通用内核。
软件开发能看懂的内核说明：
功能内核
确保实现平台版本功能的内核。例如，在 Android 12 中，两个功能内核为 android12-5.4 和 android12-5.10。Android 12 功能无法向后移植到 4.19 内核，功能集与在发布时搭载 R 4.19 并升级到 S 的设备类似。
启动内核
对于启动指定 Android 平台版本的设备有效的内核。例如，在 Android 12 中，有效的启动内核为 4.19、5.4 和 5.10。
在软件项目开发中，遇到“kernel升级”的开发工作也就是这一层。比如K419升级到K510，是由于Android 系统版本功能支持性决定的。
旧版内核在AOSP中定义是指小于等于4.19的版本，详见说明参见下文。
旧版内核 (
长期支持 (LTS) 内核
受支持 2 到 6 年的 Linux 内核。LTS 内核每年发布一次，是 Google 每个 ACK 的基础。
另外官网还提到了分支，软件开发关注被mainline的部分，因为其内功能不能客制化，因此OEM需要寻找这部分的解决方案，不然只能follow Google。
