android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。从架构图看，android分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和linux核心层。蓝色的代表java程序，黄色的代码为运行JAVA程序而实现的虚拟机，绿色部分为C/C++语言编写的程序库，红色的代码内核(linux内核+drvier)

1.应用程序

Android会同一系列核心应用程序包一起发布，该应用程序包包括email客户端，SMS短消息程序，日历，地图，浏览器，联系人管理程序等。所有的应用程序都是使用JAVA语言编写的。

2.应用程序框架

开发人员也可以完全访问核心应用程序所使用的API 框架。该应用程序的架构设计简化了组件的重用；任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其 它的应用程序都可以使用其所发布的功能块（不过得遵循框架的安全性限制）。同样，该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。

隐藏在每个应用后面的是一系列的服务和系统, 其中包括；

    * 丰富而又可扩展的视图（Views），可以用来构建应用程序， 它包括列表（lists），网格（grids），文本框（text boxes），按钮（buttons）， 甚至可嵌入的web浏览器。     * 内容提供器（Content Providers）使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据（如联系人数据库）， 或者共享它们自己的数据     * 资源管理器（Resource Manager）提供 非代码资源的访问，如本地字符串，图形，和布局文件（ layout files ）。     * 通知管理器 （Notification Manager） 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。     * 活动管理器（ Activity Manager） 用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。

有关更多的细节和怎样从头写一个应用程序，请参考 如何编写一个 Android 应用程序.

3.系统运行库

1)程序库

Android 包含一些C/C++库，这些库能被Android系统中不同的组件使用。它们通过 Android 应用程序框架为开发者提供服务。以下是一些核心库：

    * Bionic系统 C 库 - 一个从 BSD 继承来的标准 C 系统函数库（ libc ）， 它是专门为基于 embedded linux 的设备定制的。     * 媒体库 - 基于 PacketVideo OpenCORE；该库支持多种常用的音频、视频格式回放和录制，同时支持静态图像文件。编码格式包括MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG 。     * Surface Manager - 对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提 供了2D和3D图层的无缝融合。这部分代码     * Webkit,LibWebCore - 一个最新的web浏览器引擎用，支持Android浏览器和一个可嵌入的web视图。鼎鼎大名的 Apple Safari背后的引擎就是Webkit     * SGL - 底层的2D图形引擎     * 3D libraries - 基于OpenGL ES 1.0 APIs实现；该库可以使用硬件 3D加速（如果可用）或者使用高度优化的3D软加速。     * FreeType -位图（bitmap）和矢量（vector）字体显示。     * SQLite - 一个对于所有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库引擎。

    *还有部分上面没有显示出来的就是硬件抽象层。其 实Android并非讲所有的设备驱动都放在linux内核里面，而是实现在userspace空间，这么做的主要原因是GPL协议，Linux是遵循该 协议来发布的，也就意味着对 linux内核的任何修改，都必须发布其源代码。而现在这么做就可以避开而无需发布其源代码，毕竟它是用来赚钱的。 而 在linux内核中为这些userspace驱动代码开一个后门，就可以让本来userspace驱动不可以直接控制的硬件可以被访问。而只需要公布这个 后门代码即可。一般情况下如果要将Android移植到其他硬件去运行，只需要实现这部分代码即可。包括：显示器驱动，声音，相机，GPS,GSM等等

2)Android 运行库

Android 包括了一个核心库，该核心库提供了JAVA编程语言核心库的大多数功能。

每一个Android应用程序都在它自己的进程中运 行，都拥有一个独立的Dalvik虚拟 机实例。Dalvik被设计成一个设备可以同时高效地运行多个虚拟系统。 Dalvik虚拟机执行（.dex）的Dalvik可执行文件，该格式文件针对小内存使用做了 优化。同时虚拟机是基于寄存器的，所有的类都经由JAVA编译器编译，然后通过SDK中 的 "dx" 工具转化成.dex格式由虚拟机执行。

Dalvik虚拟机依赖于linux内核的一些功能，比如线程机制和底层内存管理机制。

4.Linux 内核

Android 的核心系统服务依赖于 Linux 2.6 内核 ，如安全性，内存管理，进程管理， 网络协议栈和驱动模型。 Linux 内核也同时作为硬件和软件栈之间的抽象层。其外还对其做了部分修改，主要涉及两部分修改：

1).Binder (IPC)：提供有效的进程间通信，虽然linux内核本身已经提供了这些功能，但Android系统很多服务都需要用到该功能，为了某种原因其实现了自己的一套。

2).电源管理：主要是为了省电，毕竟是手持设备嘛，低耗电才是我们的追求。

最后在谈谈Android所采用的语言，其应用开发采用java语言，我们所说的java一般包含三个部分：

1)java语言：即其语法，其写代码的程式

2).java虚拟机：为了实现一次编译到处可以运行的原则，java在编译连接以后并没有产生目标机器语言，而是采用了Java bytecode这种Java共用指令，这时就需要一个虚拟机来执行改指令。

3).库：跟我们常用的C语言一样提供一些常用的库

后两者结合就是Java Runtime Environment。

Android使用的虚拟机叫 Dalvik，最初并是不为Java设计的，它并不能运行Java bytecode指令，而是运行叫Dalvik executable，简称dx。为此Android提供了dx工具，用来将Java bytecode转换为dx。

Android源代码结构:

Google提供的Android包含了原始Android的目标机代码，主机编译工具、仿真环境，代码包经过解压缩后，第一级别的目录和文件如下所示： . |-- Makefile        （全局的Makefile） |-- bionic          （Bionic含义为仿生，这里面是一些基础的库的源代码） |-- bootloader      （引导加载器） |-- build           （build目录中的内容不是目标所用的代码，而是编译和配置所需要的脚本和工具） |-- dalvik          （JAVA虚拟机） |-- development     （程序开发所需要的模板和工具） |-- external        （目标机器使用的一些库） |-- frameworks      （应用程序的框架层） |-- hardware        （与硬件相关的库） |-- kernel          （Linux2.6的源代码） |-- packages        （Android的各种应用程序） |-- prebuilt        （Android在各种平台下编译的预置脚本） |-- recovery        （与目标的恢复功能相关） `-- system          （Android的底层的一些库） bionic目录展开一个级别的目录如下所示： bionic/ |-- Android.mk |-- libc |-- libdl |-- libm |-- libstdc++ |-- libthread_db `-- linker bootloader目录展开的两个级别目录： bootloader/ `-- legacy     |-- Android.mk     |-- README     |-- arch_armv6     |-- arch_msm7k     |-- fastboot_protocol.txt     |-- include     |-- libboot     |-- libc     |-- nandwrite     `-- usbloader build目录展开的一个级别的目录如下所示： build/ |-- buildspec.mk.default |-- cleanspec.mk |-- core                       （各种以mk为结尾的文件，它门是编译所需要的Makefile） |-- envsetup.sh |-- libs |-- target                     （包含board和product两个目录，为目标所需要文件） `-- tools                      （编译过程中主机所需要的工具，一些需要经过编译生成） 其中，core中的Makefile是整个Android编译所需要的真正的Makefile，它被顶层目录的Makefile引用。 envsetup.sh是一个在使用仿真器运行的时候，用于设置环境的脚本。 dalvik目录用于提供Android JAVA应用程序运行的基础————JAVA虚拟机。 development目录展开的一个级别的目录如下所示： development |-- apps                       （Android应用程序的模板） |-- build                      （编译脚本模板） |-- cmds |-- data |-- docs |-- emulator                   （仿真相关） |-- host                       （包含windows平台的一些工具） |-- ide |-- pdk |-- samples                    （一些示例程序） |-- simulator                  （大多是目标机器的一些工具） `-- tools 在emulator目录中qemud是使用QEMU仿真时目标机器运行的后台程序，skins是仿真时手机的界面。 samples中包含了很多Android简单工程，这些工程为开发者学习开发Android程序提供了很大便利，可以作为模板使用。 external目录展开的一个级别的目录如下所示： external/ |-- aes |-- apache-http |-- bluez |-- clearsilver |-- dbus |-- dhcpcd |-- dropbear |-- elfcopy |-- elfutils |-- emma |-- esd |-- expat |-- fdlibm |-- freetype |-- gdata |-- giflib |-- googleclient |-- icu4c |-- iptables |-- jdiff |-- jhead |-- jpeg |-- libffi |-- libpcap |-- libpng |-- libxml2 |-- netcat |-- netperf |-- neven |-- opencore |-- openssl |-- oprofile |-- ping |-- ppp |-- protobuf |-- qemu |-- safe-iop |-- skia |-- sonivox |-- sqlite |-- srec |-- strace |-- tagsoup |-- tcpdump |-- tinyxml |-- tremor |-- webkit |-- wpa_supplicant |-- yaffs2 `-- zlib 在external中，每个目录表示Android目标系统中的一个模块，可能有一个或者若干个库构成。其中： opencore为PV（PacketVideo），它是Android多媒体框架的核心。 webkit是Android网络浏览器的核心。 sqlite是Android数据库系统的核心。 openssl是Secure Socket Layer，一个网络协议层，用于为数据通讯提供安全支持。 frameworks目录展开的一个级别的目录如下所示： frameworks/ |-- base |-- opt `-- policies frameworks是Android应用程序的框架。 hardware是一些与硬件相关的库 kernel是Linux2.6的源代码 packages目录展开的两个级别的目录如下所示： packages/ |-- apps |   |-- AlarmClock |   |-- Browser |   |-- Calculator |   |-- Calendar |   |-- Camera |   |-- Contacts |   |-- Email |   |-- GoogleSearch |   |-- HTMLViewer |   |-- IM |   |-- Launcher |   |-- Mms |   |-- Music |   |-- PackageInstaller |   |-- Phone |   |-- Settings |   |-- SoundRecorder |   |-- Stk |   |-- Sync |   |-- Updater |   `-- VoiceDialer `-- providers     |-- CalendarProvider     |-- ContactsProvider     |-- DownloadProvider     |-- DrmProvider     |-- GoogleContactsProvider     |-- GoogleSubscribedFeedsProvider     |-- ImProvider     |-- MediaProvider     `-- TelephonyProvider packages中包含两个目录，其中apps中是Android中的各种应用程序，providers是一些内容提供者（在Android中的一个数据源）。 packages中两个目录的内容大都是使用JAVA编写的程序，各个文件夹的层次结构是类似的。 prebuilt目录展开的一个级别的目录如下所示： prebuilt/ |-- Android.mk |-- android-arm |-- common |-- darwin-x86 |-- linux-x86 `-- windows system目录展开的两个级别的目录如下所示： system/ |-- bluetooth |   |-- bluedroid |   `-- brfpatch |-- core |   |-- Android.mk |   |-- README |   |-- adb |   |-- cpio |   |-- debuggerd |   |-- fastboot |   |-- include            （各个库接口的头文件） |   |-- init |   |-- libctest |   |-- libcutils |   |-- liblog |   |-- libmincrypt |   |-- libnetutils |   |-- libpixelflinger |   |-- libzipfile |   |-- logcat |   |-- logwrapper |   |-- mkbootimg |   |-- mountd |   |-- netcfg |   |-- rootdir |   |-- sh |   `-- toolbox |-- extras |   |-- Android.mk |   |-- latencytop |   |-- libpagemap |   |-- librank |   |-- procmem |   |-- procrank |   |-- showmap |   |-- showslab |   |-- sound |   |-- su |   |-- tests |   `-- timeinfo `-- wlan     `-- ti