在网上刷贴，找到这张最详细的架构分层图，也就是官方给的图，他展示了从Linux内核到系统应用的完整Android架构层次。https://developer.android.com/guide/platform?hl=zh-cn

一句话：

Android = 应用层 → Framework 框架层 → 运行时/Native 库层 → HAL 硬件抽象层 → Linux 内核层

最上面：App 在用

中间：Framework 在管

再下面：运行时和底层库在支撑

更下面：HAL 在适配硬件

最底层：Linux Kernel 真正驱动硬件

Linux Kernel（linux内核层）(地基）#

有很多 Drivers（驱动）：

Audio音频
Binder (IPC)束缚剂（IPC）
Display展示
Keypad按键
Bluetooth蓝牙
Camera房间
Shared Memory共享记忆
USB
WIFI无线网络

还有 Power Management。

HAL（Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层）#

HAL 的本质就是：

把“上层系统”与“具体硬件”隔开。

因为不同手机厂商的硬件实现不一样：

不同摄像头
不同蓝牙芯片
不同传感器
不同音频硬件

Android 不可能让上层 Framework 直接适配每一种硬件。

所以中间加一个 HAL 层，定义统一接口。他就是适配层，翻译层，转接层

这样 Android 系统上层代码可以尽量统一，厂商只需要按规范实现 HAL 即可。

Native C/C++ Libraries + Android Runtime（运行时与本地库层）#

Native C/C++ Libraries（本地库）#

比如：

WebKit
OpenGL ES
Media Framework媒体框架
libc
OpenMAX AL

它们是干什么的？#

这些库提供底层能力，比如：

图形渲染
音视频处理
网络通信
基础 C 运行库
网页内核
加解密、数据库等底层支持

很多 Android 高性能功能，最后都会落到 C/C++ 层去做。

Android Runtime（ART）#

图里写的是：

Android Runtime (ART)Android 运行时（ART）
Core Libraries核心库

ART 是什么？#

ART 是 Android 应用的运行环境。

简单说：

你写的 Java / Kotlin 代码
编译后变成字节码
最后由 ART 来执行

Core Libraries 是什么？核心库是什么？#

就是 Java 核心类库的一部分支持，给应用提供常用类和基础能力。

Java API Framework（应用框架层）#

这一层非常重要。它是 Android 给应用开发者提供的标准能力接口层。

图里你看到的有：

Content Providers内容提供者
View System视图系统
各种 Managers：各种经理：
- Activity活动
- Location位置
- Package包装
- Notification通知
- Resource资源
- Telephony电话
- Window窗户

这一层到底是干什么的？#

这层就是“系统管理层”。

应用想做什么，都要找这一层。

比如：

想启动页面 → 找 ActivityManager
想弹通知 → 找 NotificationManager
想查安装包信息 → 找 PackageManager
想获取定位 → 找 LocationManager
想显示界面 → 依赖 View System
想共享数据 → 用 Content Provider

你可以把它理解成#

这一层像一个 大管家 / 大前台：

App 说：我要拍照
Framework 说：好，我帮你联系相机服务

system_server 进程#

system_server 是 Android Framework 的核心管理进程。

里面运行了很多经常听到的系统服务：

1
ActivityManagerService / AMS
2
ActivityTaskManagerService / ATMS
3
PackageManagerService / PMS
4
WindowManagerService / WMS
5
PowerManagerService
6
NotificationManagerService
7
LocationManagerService
8
InputManagerService

System Apps（系统应用层）#

这一层就是你平时直接看到的 App，比如：

Dialer（拨号）
Email（邮件）
Calendar（日历）日历（日历）
Camera（相机）

这一层的作用#

它们本质上也是应用，只不过是系统自带的应用。

它们不会直接操作硬件，而是通过下面的 Framework 提供的 API 来完成功能。

Android 整体调用链图#

1
┌─────────────────────┐
2
│      App层          │
3
│ Camera/微信/QQ等     │
4
└──────────┬──────────┘
5
           │
6
           ▼
7
┌─────────────────────┐
8
│ Framework层         │
9
│ AMS/PMS/WMS等服务   │
10
└──────────┬──────────┘
11
           │ Binder
12
           ▼
13
┌─────────────────────┐
14
│ system_server       │
15
│ 系统服务进程         │
16
└──────────┬──────────┘
17
           │
18
           ▼
19
┌─────────────────────┐
20
│ HAL层               │
21
└──────────┬──────────┘
22
           │
23
           ▼
24
┌─────────────────────┐
25
│ Linux Kernel        │
26
│ Binder Driver等     │
27
└──────────┬──────────┘
28
           │
29
           ▼
30
        Hardware

下面写几个重要的调用链

startActivity#

startActivity本质是App进程通过Binder调用system_server中的ATMS，由ATMS完成Activity启动调度。

Java代码#

1
Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class);
2
startActivity(intent);

调用链#

1
App进程
2

3
Activity.startActivity()
4
        ↓
5
Instrumentation.execStartActivity()
6
        ↓
7
ActivityTaskManager.getService()
8
        ↓
9
Binder IPC
10
        ↓
11
system_server
12
        ↓
13
ActivityTaskManagerService(ATMS)
14
        ↓
15
ActivityStarter
16
        ↓
17
RootWindowContainer
18
        ↓
19
启动目标Activity

安装APK#

用户点击安装#

1
PackageInstaller

调用链#

1
PackageInstaller
2
      ↓
3
PackageInstallerSession
4
      ↓
5
Binder
6
      ↓
7
PackageManagerService(PMS)
8
      ↓
9
解析APK
10
      ↓
11
AndroidManifest.xml
12
      ↓
13
dex优化
14
      ↓
15
生成应用数据目录
16
      ↓
17
写入安装记录
18
      ↓
19
安装完成

核心服务#

1
PMS
2
(PackageManagerService)

PMS负责#

安装
卸载
权限
签名校验
查询应用

逆向经常遇到#

1
getPackageManager()

最终都会进入：

1
PMS

获取应用签名#

Java代码#

1
PackageManager pm = getPackageManager();
2

3
pm.getPackageInfo(
4
    packageName,
5
    PackageManager.GET_SIGNATURES
6
);

调用链#

1
App
2
 ↓
3
ApplicationPackageManager
4
 ↓
5
IPackageManager
6
 ↓ Binder
7
system_server
8
 ↓
9
PackageManagerService
10
 ↓
11
读取PackageSetting
12
 ↓
13
返回签名信息

发送通知#

调用链#

1
App
2
 ↓
3
NotificationManager
4
 ↓ Binder
5
NotificationManagerService
6
 ↓
7
StatusBar
8
 ↓
9
SystemUI
10
 ↓
11
显示通知

Binder调用#

实际上：

1
App
2
 ↓
3
Proxy
4
 ↓
5
Binder
6
 ↓
7
Binder Driver
8
 ↓
9
Stub
10
 ↓
11
system_server

Binder完整结构#

1
Client
2
 ↓
3
Proxy
4
 ↓
5
Binder Driver
6
 ↓
7
Stub
8
 ↓
9
Service

AIDL本质#

自动生成：

1
Proxy
2
Stub

APP启动#

完整链#

1
Launcher//用户点击图标
2
 ↓
3
ATMS //Framework框架
4
 ↓
5
Zygote //创建进程
6
 ↓ fork
7
App Process
8
 ↓
9
ActivityThread  //App进程
10
 ↓
11
Application  //应用
12
 ↓
13
MainActivity  //活动