Android 系统架构简介

说明：本文基于Android 系统开篇 - Gityuan 博客 | 袁辉辉博客 的学习笔记整理

Android 系统大体分为 4 个模块，从底层开始依次是 1.linux 内核、2.系统库+Android 运行时、3.框架层、4.应用层。

下图描述了 Android 系统从开机到 Apk 运行的整个流程。

系统启动框架图，来自 gityuan.com

流程如下：Loader -> Kernel -> Native-> Framework -> App

Loader 层

1. Boot ROM：开机时，引导芯片从 ROM 读取读取初始化代码，加载引导程序到 RAM 中。
2. Boot Loader：是启动 Android 系统之前的引导程序，检查 RAM、初始化硬件参数等。

Kernel 层（即 Android 内核层，进入 Android 系统）

1. swapper 进程（pid=0）：Boot Loader 启动 swapper（idle）进程，是由内核创建的第一个进程，用来初始化进程管理、内存管理、驱动等等。
2. kthreadd 进程（pid=2）：是 Linux 系统的内核进程，是所有内核进程的鼻祖。

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Syscall，在 Native 和 Kernel 之间的系统调用层。

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Native 层

1. init 进程（pid=1）：由 swapper 进程创建，是所有用户进程鼻祖
2. init 进程孵化出用户守护进程、启动 ServiceManager 管理系统服务，启动开机动画 Bootnaim。

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JNI，Java 层和 Native（C/C++）层之间。

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Framework 层

1. Zygote 进程：由 init 进程 fork 生成，是Android 系统第一个 java 进程，是所有 java 进程的父进程
2. SystemServer 进程：由 Zygote 进程 fork 而来，是 Zygote 孵化的第一个进程，负责启动和管理整个java framework，如 ActivityManager、PowerManager...
3. MediaServer 进程：由 init 进程 fork 而来，负责启动和管理整个C++ framework

APP 层

1. Launcher：Zygote 进程孵化的第一个 App 进程，桌面 App。
2. 其他由 Zygote 进程孵化的系统进程（Browser、Phone...）和非系统 app 进程。

扼要内容如图：

系统启动示意图

Android 常用的通信方式

1. Binder
2. Socket
3. Handler

Binder/Socket 用于进程间（都具有独立的地址空间）通信，而 Handler 消息机制用于同进程的线程间（共享内存空间）通信

在 Android 系统中：

• Zygote 进程 --> Socket 机制
• SystemServer、MediaServer、App 之间 --> Binder IPC
• 同一进程不同线程间 --> Handler