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博主本人以前是做app开发的，之后转做framework开发，因为android系统非常庞大繁杂，以前积累的知识都比较零散，没有一个整体的认识，所以这篇文章希望先对整个android系统架构有个比较完整的了解，之后再细分模块来逐一学习。
那么先来看看整个Android系统的架构：

从图上可以看到，Android使用的是层级式架构，好处就是高内聚、低耦合。各层相对独立，我不需要知道其他层的具体业务和逻辑，我单纯地只需要从下层拿到对应的内容，把它包装好，提供给上层使用，就类似于工厂流水线。
下面对每层做个简单的介绍：

一、应用层：
Android平台的应用层上包括各类与用户直接交互的应用程序，或由java语言编写的运行于后台的服务程序，这里分为系统应用和第三方应用。其中系统应用可用作用户的应用，以及提供开发者可从其自己的应用访问的主要功能。例如，如果您的应用要发短信，您无需自己构建该功能，可以改为调用已安装的短信应用向您指定的接收者发送消息。

二、framework层：该层的实现是Java
提供开发Android应用程序所需的一系列基础API支持，包括了开发所需的一系列组件和系统服务等。
包括：
1）应用程序框架：这一层可以理解为 Android SDK，提供四大组件，视图系统（View System）、各种Manager等等平时开发中用到的基础部件。以下列举一部分：

2）Java系统服务: 这部分系统服务又可以分为两种：Java核心系统服务和Java硬件系统服务。
（1）Java核心系统服务是Android系统正常运转的基础，包括大家所熟知的AMS、WMS、PMS等。例如：

（2）Java硬件服务是为应用提供硬件控制服务，如电话服务、wifi服务、PowerManagerService等。例如：

该两层之前，通过Binder实现进程间通信。允许framework来跨进程边界，来调用Android的系统服务的代码，这使得框架API与Android系统服务能够进行交互。

总结：应用程序—SDK—->系统框架层—Binder IPC—>系统服务层。

以app 获取GPS信息为例：

三、native层：该层的实现是C/C++
开篇首张图中，用红线框住的均属于该层：包括C/C++ libs 、android runtime、HAL
1）C/C++ libs：C/C++编写的系统类库
(1) 本地守护进程
init进程根据init.rc文件中的定义，启动本地守护进程。这些进程会常驻在系统中，有的只会启动一次，有的如果退出了，还会被init启动。具体的启动方式就在init.rc中定义。
下面大体列举几个守护进程及其功能。

(2) Native系统服务
由c++语言编写，运行在本地守护进程中。比如mediaserver守护进程中就包含AudioFlinger、MediaPlayerService、CameraService、AudioPolicyService和SoundTriggerHwService等服务。在所属进程初始化的时候会将Native系统服务注册到ServiceManager中。这样，其他的应用或服务就可以通过binder机制调用Native系统服务了。 当然，我们也可以自己开发一个Native系统服务，实现其Binder接口，这样Native层的其他应用或服务就可以调用该服务了。 如果我们开发的Native系统服务想提供给Java层应用使用，就需要实现一个Java接口，然后通过JNI调用Native系统服务。

(3) 功能性的Native类库支持
比如：Webkit 、OpenGL ES 、SQlite等。

通过一张图对系统服务有个大致了解：

2）Android Runtime: Android运行环境，对java提供支持
(1) 虚拟机：Dalvik and Art（android 4.4之后）
作用：面向Linux、为嵌入式操作系统设计的虚拟机，主要负责完成对象生命周期管理、堆栈管理、线程管理、安全和异常管理，以及垃圾回收等。
android为每个程序提供一个vm，可以使每个app都运行在独立的运行环境，使稳定性提高，并且一个vm能运行多个进程。
android apk都被编译成字节码(bytecode)，在运行的时候，vm是先将字节码编译真正可执行的代码，否则不同硬件设备的兼容是很大的麻烦。
(2) core libs: 核心库提供了Java se API的多数功能,包括JNI，并提供Android的核心API，如android.os，android.net，android.media等。

1. HAL 硬件抽象层 基于商业隐私考虑，对Kernel层进行二次封装，屏蔽数据处理细节,运行于用户空间。
   鉴于商业隐私考虑，许多硬件设备厂商不希望公开其设备驱动的源代码，如果能将android的应用框架层与linux系统内核的设备驱动隔离，使应用程序框架的开发尽量独立于具体的驱动程序，则android将减少对Linux内核的依赖。HAL由此而生，它是对Linux内核驱动程序进行的封装，将硬件抽象化，屏蔽掉了底层的实现细节。HAL规定了一套应用层对硬件层读写和配置的统一接口，本质上就是将硬件的驱动分为用户空间和内核空间两个层面；Linux内核驱动程序运行于内核空间，硬件抽象层运行于用户空间。也正是由于这个分层的原因，Android被踢出了Linux内核主线代码树中。大家想想，Android放在内核空间的驱动程序对硬件的支持是不完整的，把Linux内核移植到别的机器上去时，由于缺乏硬件抽象层的支持，硬件就完全不能用了，这也是为什么说Android是开放系统而不是开源系统的原因。

另外谈到该层，还需要了解两个东西：
JNI：Java Native Interface，即 Java本地接口。使得Java 与 本地其他类型语言（如C、C++）交互。JNI 是属于 Java 的，与 Android 无直接关系。
NDK：Native Development Kit，是 Android的一个工具开发包 。快速开发C、 C++的动态库，并自动将so和应用一起打包成 APK 即可通过 NDK在 Android中 使用 JNI与本地代码（如C、C++）交互。NDK是属于 Android 的，与Java并无直接关系。

ndk可以通过native code跨过使用dalvik runtime,直接调用到android内核资源，而sdk则需要在dalvik runtime环境下才能调用到内核资源。然而两者并不是各司其职，各不相关。android提供了JNI(java native interface)使两者可以进行相互调用和通信。

四、Kernel层：
Android以Linux操作系统内核为基础，借助Linux内核服务实现硬件设备驱动，进程和内存管理，网络协议栈，电源管理，无线通信等核心功能。Android4.0版本之前基于Linux2.6系列内核，4.0及之后的版本使用更新的Linux3.X内核，并且两个开源项目开始有了互通。Linux3.3内核中正式包括一些Android代码，可以直接引导进入Android。Linux3.4增添了电源管理等更多功能，以增加与Android的硬件兼容性，使Android在更多设备上得到支持。直到现在最新的android6.0仍然继续延用着linux3.4.0，而linux最新的版本已经到了4.3系列，那么为什么android没有继续去更新Linux kernel的版本也是一个值得探讨的课题。
Android内核 对Linux内核进行了增强，增加了一些面向移动计算的特有功能。例如，低内存管理器LMK（Low Memory Keller），匿名共享内存（Ashmem）,以及轻量级的进程间通信Binder机制等。这些内核的增强使Android在继承Linux内核安全机制的同时，进一步提升了内存管理，进程间通信等方面的安全性。下表列举了Android内核的主要驱动模块：

参考文章：
http://gityuan.com/2015/08/01/android-arvchitecture/
http://gityuan.com/android/
http://blog.csdn.net/sp6645597/article/details/50472740
http://blog.csdn.net/u010753159/article/details/52193061
http://blog.csdn.net/lpjishu/article/details/50781415
http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6567257