Android App的运行环境及Android系统架构概览

android基于linux内核，面向移动终端的操作系统。主要包括以下几个方面：

application framework：
这一层为应用开发者提供了丰富的应用编程接口，如 activity manager，content provider，notification manager，以及各种窗口 widget 资源等。所有的app都是运行在这一层之上。
dalvik 虚拟机：
dalvik vm采用寄存器架构，而不是jvm的栈架构，更适于移动设备。java源代码经过编译成为.class字节码文件，然后由谷歌提供的 dx工具将其转化为dalvik可识别的.dex文件。
linux kernel：
每个app应用程序由一个独立的dalvik vm来解释执行，而一个dalvik vm实例对应一个linux内核进程。
所以说，每个app之间完全隔离，资源独立。使得每个app更加安全，但也不利于进程间通信

android官方介绍

android 系统架构

application framework
大部分开发者十分关心这一层。你必须要了解开发者会接触到的所有api接口，大部分接口都与硬件抽象层(hal层)接口一一对应，而且它们会告诉你如何实现你自己的驱动。

binder ipc
binder进程间通信机制帮助application framework层能够跨进程并且调用系统级服务。从根本上讲，它帮助高级别的framework的api接口与android系统服务进行交互。

系统服务
大部分application framework api具备的功能都要依靠与某种系统服务进行通信从而操作底层硬件。系统服务根据不同的功能分成了若干模块组件，例如window manager, search service, or notification manager。系统服务主要包含两大块：系统和媒体。前者对应的服务包含如window manager 或 notification manager，后者对应的服务都与播放或记录媒体有关。
硬件抽象层hardware abstraction layer (hal)
硬件抽象层可以作为一个标准接口让android系统调用设备驱动层而不用管这些驱动和硬件时如何实现的。

linux kernel
大多数情况下，你自己开发设备驱动和开发linux设备驱动时一样的。android挑选了一个特定的linux内核版本，这个版本包含了如wakelocks(一个内存管理系统)，binder ipc驱动和其他一些特征，这些特征对于像android一样的移动嵌入式平台都非常重要。你也可以根据自己的需求选择合适的kernel版本，只要它能支持一些必要的属性如binder ipc驱动等。但是，我们仍然推荐你使用最新版本的android内核。

相关知识点：
应用程序进程间隔离机制：
android系统包括四层架构：从底层往上依次是linux kernel层、c/c++函数库与android运行时环境(dalvik vm等)层、android framwork框架层、应用程序层。其中，android运行时环境层类似java里的jre层，主要用来运行java程序，不过此处的虚拟机是dalvik虚拟机。每一个android应用程序都运行在单独的davlik进程里，dalvik虚拟机针对同时高效运行多个虚拟机而优化，在这一层实现了应用程序的进程间隔离。

dalvik虚拟机与jvm区别：

jvm直接从.class或jar包中加载字节码解释运行，dalvik通过dx工具将.class文件编译为.dex文件（dalvik executable）来运行。
jvm采用栈结构，而dalvik采用寄存器结构，更适于移动设备。
为何android要采用dalvik虚拟机而不是jvm呢？

大多数虚拟机（包括jvm）都是基于栈的，而dalvik虚拟机则是基于寄存器的，性能更好，不过也导致硬件通用性略差；
运行专有.dex文件。dx工具对.class文件编译时，去除里面的冗余信息，并把所有.class文件整合到一个文件中，提高了性能。同时dx工具还会对.dex文件进行性能优化。