Android

(读音:英:,美:),中文常译作安卓安致,是一个基于Linux核心的开放原始码行动作业系统,由谷歌(Google)成立的开放手机联盟持续领导与开发,主要设计用于触控萤幕行动装置如智慧型手机和平板电脑与其他可携式装置。 于2003年10月由安迪·鲁宾、利奇·米纳尔()、尼克·席尔斯()、克里斯·怀特()在加州帕罗奥图创建。Android最初由安迪·鲁宾等人开发制作,最初开发这个系统的早期方向是创建一个数位相机的先进作业系统,但是后来发现市场需求不够大,加上智慧型手机市场快速成长,于是成为一款面向智慧型手机的作业系统。于2005年7月11日被美国科技企业收购。 2007年11月,与84家硬体制造商、软体开发商及电信营运商成立开放手机联盟来共同研发改良,随后,以Apache免费开放原始码许可证的授权方式,发布了的原始码,开放原始码加速了普及,让生产商推出搭载的智慧型手机,后来更逐渐拓展到平板电脑及其他领域上。 2010年末数据显示,仅正式推出两年的作业系统在市场占有率上已经超越称霸逾十年的诺基亚系统,成为全球第一大智慧型手机作业系统。 在2014年Google I/O开发者大会上宣布过去30天里有10亿台活跃的Android设备,相较于2013年6月则是5.38亿。 2017年3月,全球网路流量和设备超越Microsoft Windows,正式成为全球第一大作业系统。 截至2020年4月,根据StatCounter统计,除了美国、加拿大、挪威、英国、日本和澳大利亚外,其他所有国家都把Android作为首选智能手机作业系统。

历史

成立

2003年10月,有“Android之父”之称的安迪·鲁宾、利奇·米纳尔(Rich Miner)、尼克·席尔斯(Nick Sears)、克里斯·怀特(Chris White)在美国加利福尼亚州帕罗奥图共同成立了Android科技公司(Android Inc.),鲁宾把Android项目描述为“有极大的潜能以开发更智能的行动设备,以更了解其用家的位置及偏好。”该公司早期的方向是为数码相机开发先进的作业系统,此亦是2004年4月该公司向投资者介绍的基础。尽管Android科技公司的创始人和员工过去都具有各自的科技成就,但是Android科技公司的经营只显露出它在智慧型手机软体的方面,该公司随后认为相机市场不足以实现其目标,并且在5个月之后努力把Android转移到一款可跟Symbian微软Windows Mobile互相媲美的手机作业系统。 在Android Inc.成立初期,鲁宾在吸引投资者方面遇到困难,他也为公司花光所有钱,使公司面临著被驱逐的景况。就在此时,鲁宾的一位密友,史蒂夫·帕尔曼(Steve Perlman)给他一个里面装有1万美元现金的信封,此后不久,此笔未披露的金额被视为种子资金。然而帕尔曼拒绝鲁宾所给他的股份,因他并非是以投资的方式给鲁宾这笔钱,他表示:“我这样做是因为我相信这件事,并且我想帮安迪。”

Android命名由来

Android一词最早出现于法国作家维利耶·德·利尔-阿达姆·利尔亚当()在1886年发表的科幻小说《未来夏娃()》中。他把外表像人的机器人取名为Android。

Android标志

Android是一个全身绿色的机器人,半圆形的头部,有两支天线和空白的点作为眼睛。它的头部与身体之间有空白的区域,相似于一枚有平底的鸡蛋,两侧各有两个圆角矩形,作为它的双臂。Android的标志是由Ascender公司设计,颜色采用了PMS 376C和RGB中十六进制的#A4C639来绘制,这是Android作业系统的品牌象征。当中的文字使用了Ascender公司专门制作的称之为“Google Droid”的字型。有时候,它会以纯文字的标志展示。

Google的收购及发展

2005年7月11日,Google以高于$5,000万美元的价钱收购了Android科技公司,使其成为Google旗下的一部分。Android的关键人物包括安迪·鲁宾、利奇·米纳尔和克里斯·怀特,以及所有Android科技公司的员工都一并加入Google,作为收购的一部分。当时并没有人知道Google为何会作出这项收购,引来许多的猜测,后来证实Google正是借助该次收购正式进入行动领域。根据前Google CEO施密特的说法,收购Android目的是抗衡微软,试图阻止微软在移动市场复制桌面市场的成功。在Google,由鲁宾领导的团队开发了一个基于Linux核心驱动的行动作业系统的平台,该开发项目便是Android作业系统。Google向手机制造商及手机网络供应商推出该平台,承诺提供一个灵活可靠并可升级的系统,为Android提供一个广阔的市场。Google组织了一系列硬件及软件的合作伙伴,并向运营商示意指公司开放到各种程度的合作。 2006年12月,《华尔街日报》和英国广播公司(BBC)报导了Google有机会进入流动领域的传闻,Google有可能推广行动领域下的各种Google服务,并且将推出一款名为Google电话的自有品牌智慧型手机。另有传闻指出,按照Google的作风,将有可能呈现出新的智慧型手机制造商和运营商模式。传闻指其早期原型跟BlackBerry手机非常相似,没有触控萤幕和物理QWERTY键盘,但这其实也是针对微软而做的,因为当时的Windows Mobile手机有很多都是这样的设计。然而2007年苹果公司推出iPhone,这令Android创始人安迪·鲁宾对原型机大为不满,意味著Android系统的设计“不得不回到草稿重新来过”。Google后来修改了Android系统的规范文档,指出“支援触控萤幕”,虽然“产品的设计是以离散物理按钮作为假设,因此触控萤幕不能完全取代物理按钮”。 2007年9月,Google提交了多项行动领域的专利申请。但并没有人知道,Google将会推出的是一款名为Android的智慧型手机作业系统。更多的猜测是,Google会推出一款像iPhone一样的自有品牌智慧型手机系列。 2007年9月,数码杂志《Information Week》报导了一项Evalueserve的研究报告,指Google已在行动电话领域上提交了多份专利申请。 2007年11月5日,在Google的领导下,成立了开放手机联盟(Open Handset Alliance),那是包括Google在内的科技公司联盟,其他成员包括HTC、摩托罗拉、Samsung等设备制造商,无线运营商则包括Sprint及T-Mobile,晶片制造商高通及德州仪器,目标是为行动装置开发“首个真正开放和全面的行动设备平台”。随后,其他厂商加入,包括Broadcom、Intel、LG、Marvell等。联盟开放手持装置联盟的建立目的是为了创建一个更加开放自由的行动电话环境。而在开放手持装置联盟创建的同一日,联盟对外展示了他们的第一个产品:一部搭载了以Linux 2.6为核心基础的Android作业系统的智慧型手机。该年内,开放手机联盟正面对著另外两个其他的开源码的竞争对手,包括Symbian基金会和LiMo基金会,LiMo基金会开发了一个基于Linux的行动作业系统,就如Google。 2008年12月9日,新一批成员加入开放手持装置联盟,包括ARM、华为、索尼等公司。 自2008年以来,Android已有许多更新以逐步改进其作业系统,并增加了新功能及修复了以前版本的错误。每个主要版本的名称都以甜品或含糖的小食并按字母顺序来命名,最初的几个Android版本按此顺序称为“纸杯蛋糕(Cupcake)”、“甜甜圈(Donut)”、“闪电泡芙(Eclair)”和“优格霜淇淋(Froyo)”。 为了跟iPhone 3G能互相媲美,诺基亚和黑莓手机于2008年均宣布有关触控萤幕的智能手机的资讯,Android的焦点最终也转向触控萤幕。第一款运行Android系统的商用智能手机是HTC Dream,亦名为T-Mobile G1,该智能手机于2008年9月23日发布。 同时,一个负责持续发展Android作业系统的开源代码专案成立了AOSP(Android Open Source Project)。除了开放手持装置联盟之外,Android还拥有全球各地开发人员组成的开源社群来专门负责开发Android应用程式和第三方Android作业系统来延长和扩展Android的功能和性能。 随著2013年Android发布新版本奇巧巧克力,Google解释“由于这些设备使我们的生活如此甜蜜,每个Android版本都以甜品来命名”,虽然Google的发言人在接受CNN访谈时指:“这有点像内部团队的事情,我们更愿意做多一点—我该怎样说呢—我会说在这个问题上有点难以捉摸的。” 2010年,Google推出了Nexus系列的装置,他们与不同的合作设备制造商一起生产新设备并推出新的Android版本。该系列被形容为“透过引入新软件迭代和硬件标准使其在Android的历史中发挥了关键作用,并成为不会因"历代的更新"导致软件膨胀而闻名”。在2013年5月的Google开发者大会上,他们宣布了Samsung Galaxy S4的特别版,特别版在于它搭载了原生Android,并承诺能快速接收新的系统更新。装置将成为“Google Play Edition”的开始,其他设备也会随之而来,包括HTC One (M7)以及Moto G。2015年,Google Play Edition版步入了历史。 从2008至2013年,雨果·巴拉担任Android产品发言人,参与Google年度开发人员会议的Google开发者大会。他于2013年8月离开Google,并随即加入中国手机制造商小米。在他离任不足六个月前,Google时任CEO赖利·佩吉在一篇博客文章中宣布,安迪·鲁宾从Android部门转移到Google的新项目,而桑德尔·皮蔡将会成为Android的新主管。皮蔡本人最终转换了职位,随著Google重组大型联合的Alphabet集团,他在2015年8月成为了Google的新任CEO,让成为Android的新任负责人。 2014年6月,Google发布了Android One,那是一组“硬件参考模型”,这将容许(设备制造商)以低成本轻松打造高品质手机。同年9月,Google宣布推出首款在印度发布的Android One手机。然而科技网站《》在2015年6月报导该项目“令人失望”,引用指“消费者和制造伙伴不情愿”及“搜索公司不奏效因从未破解硬件”。Google计划于2015年8月重推Android One,一周之后,该公司宣布非洲成为该计划的下一个地点。2017年1月,《资讯(The Information)》报导称Google正在将其低成本的Android One计划扩展至美国,尽管《边缘(The Verge)》指该公司可能不会生产实体的设备。 2016年10月,Google发布智能手机Pixel,作为Google推出的第一款手机,并且在更广泛推出之前,专门展示某些软件功能,例如Google助理。Pixel手机取代了Nexus系列。 2019年8月23日,Google宣布从Android Q开始不再以甜品命名,且直接称Android Q为Android 10。

系统特点

界面

Android的预设用户界面主要基于直接操作,透过触控松散地对应现实动作以作出输入,例如滑动、点击、捏动和反向挤压,随著虚拟键盘,以操控屏幕上的物件。游戏控制器及物理键盘都能透过蓝牙USB得到支援。在回应用家的输入方面,设计旨在提供立即流畅的触摸界面,经常使用设备的振动功能向用户提供触觉反馈。内部硬件,例如是加速规、陀螺仪、距离传感器都能被某些应用程式来回应用户的操作,例如根据装置的方向来把屏幕由纵向调整为横向,或容许用户透过旋转装置,在赛车游戏中驾驶车辆。 当Android装置启动就会进入主画面,那是装置的主要导航及信息“枢纽”,类似于个人电脑的桌面。Android的主画面通常由应用程序图标及小工具(widget)组成,应用程序图标启动相关的应用程序,而小工具则会实时显示,并会自动更新内容,例如天气预报、用户的电子邮件,或是直接在主画面上看新闻摘要。主画面可以由若干页面组成,用户可以在这些页面之间来回滑动。Google Play上提供的第三方应用程式,而其他的应用程式商店可以广泛使用重新定义的 主画面主题包,甚至模仿其他作业系统的外观,例如Windows Phone。大多数制造商会定制他们Android设备的外观和功能,以从竞争对手中脱颖而出。 屏幕顶部是状态栏,显示有关装置及其连接的资讯。用户可把状态栏“拉下”,以显示应用程式显示的重要信息,或屏幕更新的通知。通知是“当用户的应用程序在非使用时所提供简短、及时和相关的讯息。”当点击了,用户会被引导到该app内与该通知相关的屏幕。从Android Jelly Bean开始,可扩展通知“允许用户透过点击通知上的图标,以便它扩展和显示从通知中得知的更多信息以及有可能的应用操作。” “所有应用程序”的屏幕将会所有已安装的应用程式,用户可以将应用程序从列表拖曳到主画面上。“最近”的屏幕让用户在最近使用过的应用程序之间进行切换。

应用程式

应用程式(简称apps)是扩展装置功能的软件,都是利用Android软件开发工具包(SDK)编写的,通常是Java编程语言。Java可以与C语言C++结合使用,并且可以选择非默认的执行时函式库共用,以允许获得更好的C++支援。虽然Google的Go是有一组有限的应用程式介面(API),然而它也支持编程语言。2017年5月,Google宣布支援Kotlin程式语言。 SDK包含一套全面的开发工具,包括除错器、函数库、基于虚拟机器镜像的仿真器、文档,示例代码和教程。最初,Google支援的整合开发环境(IDE)是使用Android开发工具(ADT)插件的Eclipse;在2014年12月,Google基于IntelliJ IDEA而发布Android Studio,作为Android应用程序开发的主要IDE。其他可用的开发工具,包括(NDK),或是用于C或C++中的扩展,MIT应用开发者,那是让新手程序员的视觉环境,以及各种。2014年1月,Google推出了一个基于的框架,把Google ChromeHTML5及网络应用程式移植到Android,包装于本机应用程序的外壳中。 Android拥有越来越多第三方应用程序的选择,用户可以透过下载和安装应用程序的APK(Android应用程序包),或利用应用程式商店来下载,允许用户在那里进行安装、更新和移除。Google Play是安装在Android装置上的主要应用程式商店,那些程式都符合Google的兼容性要求,并获得Google行动服务软件许可。Google Play商店允许用户浏览、下载及更新Google和第三方开发者发布的应用程序;,Google Play商店中有超过1,000,000个适用于Android的应用程序。,已有500亿个应用程序获得安装。一些电讯商为Google Play应用程式提供直接结算,把应用程式的成本添加到用户的月结单中。,每月使用Gmail、Android、Chrome、Google Play和Google地图的活跃用户超过10亿。 由于Android系统的开放性质,使它吸引许多第三方应用程式市场的竞争,及由于违反了Google Play商店的政策或是其他原因而不允许发布的应用程式替代品,第三方应用程式商店的例子包括是亚马逊应用商店、及SlideMe。另一个替代市场F-Droid,旨在提供仅在和开源许可下分发的应用程式。

内存管理

由于Android设备通常采用电池供电,因此Android旨在管理流程以将耗电降至最低。当应用程式未使用时,系统会暂停其操作,虽然可以在关闭期间立即使用,但它并不会使用电池电源或CPU资源。当内存不足时,系统将会自动隐藏地开始关闭长时间内处于非活跃状态下的进程。Lifehacker在2011年的报告指出,第三方任务杀手应用程序是弊大于利。

硬件支援

Android的主要硬体平台为ARM架构(包括ARMv7及ARMv8-A),在更高阶版本的Android中也正式支援x86及x86-64的架构。非官方的Android-x86的项目在得到官方正式支援之前为x86架构提供支援。ARMv5TE和MIPS32/64架构于过去得到支援,但在后来的Android版本中遭到删除。自2012年以来,随著拥有英特尔处理器的Android装置开始出现,包括手机及平板电脑。在得到对64位元平台的支援同时,Android最初是在64位元x86上运行,后来就在ARM64。自从Android 5.0 “Lollipop”以来,除32位元变体(32-bit variants)外,还支持所有64位元变体(64-bit variants)的平台。 运作Android 7.1的装置对RAM最低要求的范围从最佳硬体的2GB降到最常见屏幕的1GB;最低规格的32位元智慧型手机最小需要512MB。Android 4.4的建议是至少需要512MB的RAM,而对于“低RAM”设备,340MB是必需的最低容量,不包括专用内存的各种硬体组件,例如基带处理器。Android 4.4 需要32位元的ARMv7, MIPS或x86的架构处理器(后两者是非官方连接埠),以及与OpenGL ES 2.0兼容的图形处理器(GPU)一同使用。Android支援OpenGL ES 1.1、2.0、3.0、3.1及截至现时为止最新的主要版本3.2及自Android 7.0的Vulkan (API)(和版本1.1适用于某些装置)。某些应用程式可能会明确要求使用某个版本的OpenGL ES,并且运行此类应用程序需要合适的GPU硬体。 Android装置包括了许多可选的硬体部件,包括静止或视频录像机、GPS、、专用游戏控制器、加速规、陀螺仪、气压计、磁强计接近传感器、压力传感器、温度计和触控萤幕。某些硬体组件不是必需的,但在某些类别的设备(如智能手机)中成为了标准组件,若存在其他要求,则适用。最初需要一些其他硬体,但那些要求都经已放宽或完全取消。例如,由于Android最初是作为手机作业系统而开发的,因此必须麦克风等那些硬体,而随著时间的推移,这些手机功能变成可选的项目。Android曾经需要一台自动对焦的相机,这款相机已经放宽到成为固定焦距相机,若是现存的话,当Android开始在数位视讯转换盒(俗称机顶盒)上使用时,相机就能完全被丢弃了。 Android除了在智慧型手机和平板电脑上运作外,还可以在一些附有键盘和滑鼠的普通PC硬体上运作。除了可在商用硬体上使用外,Android也有类似于PC硬体友好的版本,可以从Android-x86的项目中免费提供,包括个人订制的Android 4.4版本。使用作为一部分的仿真器,或第三方的仿真器,Android也可以在x86架构上非本机地执行。中国的一些公司基于Android,正在构建PC与行动装置的作业系统,是“Google Android与Microsoft Windows之间的直接竞争。”中国工程学院指出,随著中国禁止在政府电脑上使用Windows 8,数十家公司正在定制Android系统。

软体开发

Android是由Google开发的,直至准备发布前最新的修改及更新,在这一点上原始码可供Android开源项目(AOSP)使用,这是一个由Google领导的开源计划。AOSP代码可于无需的修改选定设备中找到,主要是Google NexusGoogle Pixel系列的装置。反过来说,那些开源码是由代工生产定制和调整以在他们的硬件上执行。此外,Android的源代码并不包含某些硬件组件所需专有的驱动程式,因此大多数的Android装置(包括Google自己的装置)最终都会附带著自由及开放源码软件及专有软件的组合,伴随著用于进入Google服务所需的软件,都会落入后者的一类。

更新时间表

Google每年都会宣布对Android进行重大的增量升级。程式更新可以透过空中编程以无线传输于装置上安装。最新的主要版本是在2019年9月发布的Android 10。 Android与其主要的竞争对手苹果公司的iOS相比,Android的更新通常会明显的延迟以让各种设备安装。除了Google的Nexus和Pixel品牌的装置外,更新通常会在新版本发布的几个月后到达,或者根本没有。这部分是由于Android装置中硬件各不相同,每次升级必须专门定制,那是个耗费时间和资源的过程。制造商经常会优先考虑他们最新的设备并遗下旧设备。在收到制造商的更新后,无线运营商可以让装置额外延迟推出,以便于升级发送给用户之前,商户能透过进一步根据自己品牌的需求而定制及在他们的网络上进行广泛的测试。由于一个制造合作伙伴没有为驱动程式提供必要的更新,故此会有一些情况下无法进行升级。 随著新版本的作业系统,Android设备中硬件的广泛变化会导致软件升级有严重的延误,而修补程式通常需时几个月才能到达消费者手中,有时甚至根本没有。制造商和运营商缺乏售后支援服务受到消费者群及科技媒体的广泛批评。一些评论员指出了一点,指这个行业有一个金融刺激而不会为他们的装置升级,由于缺乏为现有装置更新,故推动购买新产品,这种态度被形容为“侮辱”。《卫报》抱怨指更新的分发方法很复杂只是因为制造商和运营商都是这样设计。2011年,Google与众多业内人士合作宣布推出“Android更新联盟”,承诺在每台装置发布后18个月内提供及时更新,然而,自宣布以来,关于那个联盟并没有另外一个官方的说法。 2012年,Google开始将作业系统的某些方面(特别是其核心应用程式方面)脱钩,这样他们就可以通过Google Play商店独立地为作业系统作更新。其中一个组件—Google Play服务,是个闭源的、系统级的程序,可为Google服务提供应用程式介面,为执行Android Froyo或更高版本的装置上自动安装更新。通过这些改,Google可以透过Play服务添加新的系统功能及更新应用程式而毋需将升级分发到作业系统本身,因此,Android Jelly Bean包含相对较少面向用户的变化,对平台改进及细微变化更为侧重。 2016年5月,彭博报导称Google正在努力让Android保持最新状态,包括加快安全更新率、推出技术的解决方案、减少对手机测试的要求,并对电话制造商进行排名,试图利用“羞辱”他们来让行为变得更好。正如《彭博》所说:“随著智能手机变得越来越强大,复杂和可攻击,让最新的软件能与硬件密切合作变得越来越重要。”Android的领导人承认指“这不是一个理想的情况”,他进一步评论指缺乏更新是“Android上安全性最薄弱的环节”。无线运营商在报告中被描述指那是“最具挑战性的讨论”,因为运营商的网络测试审批时间较慢,尽管有一些运营商包括威讯无线及Sprint,已经缩短了他们各自的审批时间。HTC的时任执行官贾森·麦肯齐(Jason Mackenzie)于2015年称每月的安全性更新是“不切实际”,而Google试图说服运营商从完整的测试程序中排除安全补丁。为了进一步说服,Google分享了与其Android合作伙伴更新设备的顶级手机制造商的一份清单,并正在考虑将名单向公众发布。手机制造商Nextbit的联合创始人及前Android开发人员Mike Chan说,“解决这个问题的最佳方法是对作业系统进行大规模的重组架构”或Google可以投资培训制造商和运营商“成为优秀的Android人民”。 2017年5月,随著Android Oreo发布,Google推出了Project Treble,旨在使制造商能够更轻松,更快捷,及更低成本地将装置更新到Android的最新版本。Project Treble通过新的“供应商界面”将供应商实施与Android OS框架分开(由硬体制造商所写供设备专用的较低级别软件)。在Android 7.0及更早版本中,并不存在正式的供应商界面,因此设备制造商必须更新大部分Android代码,以将较新版本的作业系统移至设备中。借助Project Treble,新的稳定供应商界面可以进入Android特定部分的硬件,使设备制造商能够简单地通过更新Android作业系统框架来为装置提供新的Android版本,而“毋须矽制造商的任何额外工作。” 2017年9月,Google的Project Treble团队透露,作为改善Android设备安全生命周期努力的一部分,Google已经设法让Linux基金会同意延长Linux长期支援(LTS)的内核分支的生命周期至少两年,对于未来版本的LTS内核,历史上已经持续了6年,并从Linux内核4.4开始。

Linux核心

Android的内核是根据Linux核心的长期支援的分支,具有典型的Linux排程和功能。截至2018年,Android的目标是Linux内核的4.4、4.9或是4.14版本。实际的内核取决于单个设备。 Linux内核的Android的变种具进一步改进了由Google实施在典型的Linux内核开发周期之外实现的架构变化,比如包含类似组件的装置树(device trees)、ashmem、ION,以及不同的(OOM)的处理。除此之外,Google为了能让Linux在行动装置上良好的运行,对其进行了修改和扩充。Android去除了Linux中的本地X Window System,也不支持标准的GNU库,这使得Linux平台上的应用程式移植到Android平台上变得困难。Google也有某些功能贡献回到Linux内核,特别是一种称为“唤醒锁(wakelocks)”的电源管理功能,它最初被主线内核开发人员拒绝,部分原因是因为他们认为Google并没有表现出维护他们自己代码的任何意图。2008年,Patrick Brady于Google I/O上演说题为“Anatomy & Physiology of an Android”,并提出Android HAL的架构图。HAL以*.so副档名的形式存在,可以把Android框架跟Linux内核隔开,这种中介层的方式使得Android能在行动装置上获得更高的执行效率。这种独特的系统结构受到Linux内核开发者葛雷格·克罗哈曼及其他核心维护者称赏。Google还在Android的核心中正式加入了自己开发制作的一个名为唤醒锁(wakelocks)的功能,该功能用于管理流动装置的电池性能,但是该功能并没有被加入到Linux核心的主线开放和维护中,因为Linux核心维护者认为Google没有向他们展示这个功能的意图和代码。Google于2010年4月宣布他们将会聘请两名员工跟Linux内核社团合作,但目前Linux内核对于稳定分支维护者的葛雷格·克罗哈曼,他于2010年12月说他担心Google不再试图让他们的代码更改包含在主流Linux中。Google的工程师帕特里克·布雷迪(Patrick Brady)曾在该公司的开发者大会中表示过“Android不是Linux”,而他在周刊《》补充指“让我替你简化一下,要是没有Linux,这里就没有Android”。《Ars Technica》写道:“尽管Android是建立在Linux内核之上的,但该平台与传统的Linux堆栈桌面几乎没有共同之处。” 2010年2月3日,由于Google在Android核心开发方面和Linux社群方面开发的不同步,Linux内核开发者葛雷格·克罗哈曼把Android的驱动程序从Linux内核“状态树”(staging tree)上除去。2010年4月,Google宣布将派遣2名开发人员加入Linux核心社群,以便重返Linux核心。2010年9月,Linux核心开发者Rafael J. Wysocki添加了一个修复程序,使得Android的“wakelocks”可以轻松地与主线Linux核心合并。2011年,Linus Torvalds说:“Android的核心和Linux的核心将最终回归到一起,但可能不会是4-5年。”在Linux 3.3中大部分代码的整合完成。 2011年8月,Linux内核最早作者的林纳斯·托瓦兹说:“Android和Linux最终都会重新回到一个共同的内核,但它可能不会持续4-5年”。2011年12月,葛雷格·克罗哈曼(Greg Kroah-Hartman)宣布启动Android的主流项目,其目的是要将一些Android驱动程式、修补程式及功能重新放进Linux内核中,从Linux 3.3开始。经过从前多次的尝试合并后,Linux在3.5内核中,包括自动休眠和唤醒锁功能功能。其界面是相同的,但是上游的Linux实现了容许两种不同的中止模式:记忆体(Android使用的传统中止模式)及磁碟(已知桌面上的冬眠)。Google维护著一个公共代码存储库,包含著他们对Android的Rebasing到最新稳定的Linux版本的实验工作。 Android装置的快闪记忆体被分成几个分区,例如codice_1用于作业系统本身,而codice_2是用于用户数据和应用程式的安装。跟Linux桌面发行版相比,Android设备的拥有人都没有给予超级用户的进入作业系统的权限,以及例如codice_3是唯读记忆体的敏感分区。然而,档案系统阶层标准是可以透过利用Android中的安全漏洞来获取,那是开源社区经常使用它来增强其设备的功能,恶意的一方还可以透过安装电脑病毒及恶意软件来恶意获取系统资料。 根据Linux基金会的说法,Android是个Linux发行版,该基金会由Google的开源部门主管及几位记者组成,其他人例如Google的工程师帕特里克·布拉迪(Patrick Brady)等,布拉迪表示在传统类Unix系统的Linux发行意义上,Android并不是Linux;Android不包括GNU C函数库(它利用Bionic作为替代C数据库),以及Linux发行版中常见的一些其他组件。 随著2017年Android Oreo的推出,Google基于安全考虑,开始要求新附带系统单晶片的设备具有Linux内核版本4.4或更高版本,现有的装置升级到Android Oreo,以及与旧的系统单晶片一起推出的新产品,均不受此规则所限。

软件堆栈

在Linux内核之上,有一些由C所写的中介软体、函数库和应用程式介面,以及运行包含Java兼容库的应用框架上应用程式。Linux内核的开发则继续独立于Android的其他源代码项目。 截至5.0版本,Android利用Dalvik虚拟机器作为程式虚拟机器,它与(JIT)来执行Dalvik“DEX-代码”(Dalvik的可执行程式),这通常是由Java位元组码一同翻译而来。继基于跟踪的JIT的原则,除了解读大多数应用程序代码外,Dalvik执行编译及每当应用程序启动时,选择本机执行的频繁执行代码段(痕迹)。Android 4.4引入Android Runtime(ART)作为新的运作环境,在安装应用程式时,它会使用(AOT)来把应用程序字节码完全编译为机器语言。在Android 4.4中,ART是一项实验性功能,默认情况下不启用;它成为Android 5.0的下一个主要版本中唯一的运作选项。2015年12月,Google宣布Android的下一个版本将会切换到基于OpenJDK项目的Java实行方式。 Android的C标准函式库及Bionic都是由Google专门为Android而开发的软件,作为BSD标准C程式库代码的推导。Bionic本身已跟特定于Linux内核的几个主要特点而设计。使用Bionic而不是GNU C函数库(glibc)或uClibc的主要好处是:它运行时间的足迹较小,以及对低频CPU进行优化。与此同时,Bionic根据BSD许可条款而获得许可,当中Google找到更适合Android的整体许可模式。 针对不同的许可模式,Google于2012年底将Android中的蓝牙堆栈从GPL许可的转移到Apache许可的BlueDroid。 Android默认情况下并没有本机X Window系统,也不支援整套标准GNU库。这使现有Linux应用程式或程式库都难以移植到Android,直至Android的的r5版本完全以CC++编写的应用程序以获得支援 由C所编写的程式库也可以透过注入一个小垫片及使用Java本地介面(JNI)以在应用程式中使用。 自Android Marshmallow发布以来,一系列指令实用程序的“”取代了之前Android版本中类似“Busybox”系列(当Android于默认情况下不提供命令列介面时,它主要供应予应用程序使用)。 Android也有另一个作业系统,名为“Trusty作业系统”,作为“Trusty”当中的一部分,软件组件在行动装置中支援著一个可信执行环境(TEE)。“Trusty和Trusty API是 可调整的...”Trusty OS的应用程式可以由C或C++所编写(C++的支援是有限的),他们可以进入一个小型的C程式库...所有Trusty应用程式都是单线程的;多线程的用户空间目前并不支援...第三方应用程式的开发并非支援当前版本,而作业系统和处理器上使用软件,为“受保护的内容执行DRM框架”。TEE还有许多其他用途,例如行动支付、银行业的保安、全磁碟加密、多重身份验证,装置重设保护、重播保护的持久性存储、无线显示受保护的内容(强制转换)、安全的PIN和指纹处理,甚至是恶意软件检测。

开源社区

Android的原始码是由Google在下发布,其开放的性质鼓励著一个庞大的开发者社区及发烧友利用开源码作为社区驱动项目的基础,它可为旧设备提供更新、为高级用户增加新功能,或最初随附其他作业系统的装置引入Android系统。这些社区开发的版本通常比较透过官方制造商/运营商的渠道更快为装置带来新功能和更新的,亦具有相当质量的水平;为不能再接收官方更新的旧装置提供持续性支援;或把Android带到正式发布使用其他作业系统的装置上,例如TouchPad。社区发布经常出现Root前并包含由原始供应商并未提供的修改,例如让装置内处理器超频或是调高/低电压的能力。CyanogenMod是社区中使用最广泛的韧体,惟现已停产并由LineageOS继任。 从历史上看,装置制造商及行动运营商通常都不支持第三方韧体的开发。制造商对使用非官方软件的装置功能不正常,以及由此产生的支援费用表示担忧。此外,如CyanogenMod般经修改的韧体有时也会提供例如Tethering等...的功能,否则运营商将收取额外费用。因此,许多装置中常见的技术障碍,包括锁定启动程式及限制访问root的权限都是常见于许多设备中。然而,随著社区开发的软件越来越受欢迎,美国国会图书馆馆长在发表声明之后,允许行动装置进行越狱,制造商和运营商经已对第三方开发软件的立场软化,包括HTC、摩托罗拉、三星及索尼,他们提供支持和鼓励发展。因此,随著时间的推移,由于越来越多的装置随附著已解锁或可解锁的启动程式,绕过的规避而安装非官方韧体的需要降低了,这类似于Nexus系列手机,虽然他们通常要求用户放弃为装置进行保修。然而,尽管制造商已经接受,但美国的一些运营商仍然要求手机被锁定,此让开发人员和客户感到沮丧。

安全和隐私

公共机构的监督范围

2013年9月,美国及英国的情报机构—美国国家安全局(NSA)及英国政府通讯总部(GCHQ)分别披露作为更广泛的一部分,他们可以进入iPhone、黑莓手机及Android装置中,存取用户的数据。据报导,他们几乎能够阅读所有智能手机上的资讯,包括短讯、位置、电邮及备忘录。2014年1月,进一步的报告显示情报机构拥有拦截个人资讯传输的能力,他们透过社交网络及其他流行的应用程式如《愤怒鸟》,以用于广告和其他商业原因而收集用户的个人资讯。根据《卫报》的报导,GCHQ有不同应用程式和广告网络的Wiki风格指南,以及可以从每个数据中抽取不同的资讯。在该周后期,芬兰的愤怒鸟开发者Rovio娱乐宣布,鉴于这些启示,他们正重新考虑与其广告平台的关系,并呼吁更广泛的同业也应这样做。 这些文件显示情报机构进一步努力拦截从Android和其他智能手机中Google地图的搜索及查询,以收集大量的位置信息。尽管《卫报》指出“技术部门是如何收集和使用信息,特别是对于美国以外的人,他们所享有的隐私保护比美国人少,这些最新的披露也可能会引起公众越来越多的关注”,然而NSA及GCHQ坚持认为他们的活动都符合所有相关的国内和国际法律。 维基解密公布了2013-2016年代号为的泄露文件,当中详细说明了中央情报局(CIA)进行电子监视和网络战的能力,包括损害大多数智能手机的作业系统(包括Android)的能力。

常见的安全威胁

由于Android作业系统的自由和普及性,一些恶意程式和病毒也随之出现。2010年8月,卡巴斯基病毒实验室报告指发现到Android系统上首个木马程式,并将其命名为“Trojan-SMS.AndroidOS.FakePlayer.a”,这是一个通过短讯方式感染智慧型手机的木马程式,并且已经感染了一定数量的Android设备。除了透过短讯的感染方式,这些Android木马程式还可以伪装成一些主流的应用程式,并且还可以隐藏于一些正规的应用程式之中。 来自保安公司趋势科技的研究,他们列出最常见Android韧体的类型为践踏优质服务,在未经用户同意或甚至是用户不知情下从受感染的手机发送短讯至。其他恶意软件于装置上显示不需要或侵入性广告,或将用户的个人信息发送至未经授权的第三方。据报导,Android上的安全威胁正在呈几何级数式地增长;然而,Google的工程师辩论著安保公司出于商业原因而夸大Android系统上的恶意软件和病毒威胁,并指责安保行业玩弄恐惧而向用户推销病毒防护软件。Google坚持危险的恶意软件其实是非常罕见的,而芬安全曾进行的一项调查显示,只有0.5%的Android恶意软件是来自Google Play商店。 尽管Google通过定期的检查撤除这些存在于Google Play商店上的恶意程式和病毒,但是这并不能完全阻止其他病毒通过第三方网路的方式产生并且传播。2015年8月,Google宣布Google Nexus系列中的装置将会开始每月收到安全性修补程式。Google还写道:“Nexus装置将会在至少两年内继续获得重大更新,而安全性修补程式从装置透过Google Store购买起的18个月内,或从初始可用性起计算三年以上的安全补丁。”接下来的10月,剑桥大学的研究人员得出结论,由于缺乏更新和支援,87.7%使用中的Android手机有已知但未修补安全漏洞。2015年8月,《Ars Technica》的荣恩·阿马德奥(Ron Amadeo)也写道:“Android原先设计最重要的是被广泛采用。Google从头开始,由0%的市场占有率,所以它很高兴放弃控制权并让每个人于采纳的桌上占一席位...现在,尽管Android拥有全球智能手机市场约75-80%的市场占有率—使它不仅是世上最流行的行动作业系统,亦可说是现时最流行的作业系统。因此,安全性已成为了一个大问题。当Android生态系统没有设备要更新,指令链的设计回归,但Android仍然沿用软件更新,它只是起不了作用。”随著Google每月更新时间表的消息出来后,包括三星和LG在内的一些制造商承诺每月发布安全性更新。但是正如杰瑞·希尔登布兰德(Jerry Hildenbrand)于2016年2月的《Android中央》所指,“相反,我们在几种极少数机型的特定版本中得到了一些更新,还有一堆破碎了的承诺”。 2017年3月,在Google的安保博客的帖子上,Android的安保主管阿德里安·路德维希(Adrian Ludwig)及梅尔·米勒(Mel Miller)写道:“在2016年,来自200多家制造商,有超过735,000,000个装置获得平台的安全性更新”,并且“我们的运营商及硬件合作伙伴帮忙为这些更新扩展了部署,在2016年最后一个季度为全球排名首50位的超过一半装置发布更新”。他们还写道:“截至2016年底,大约有一半使用中的装置在过去的一年并没有接收到平台的安全性更新”,并指他们的工作将继续专注于精简安全性更新程序,以便制造商进行部署。此外,对于《TechCrunch》的评论中,路德维希表示,安全更新的等待时间已从“6至9星期缩减至数天”,截至2016年底,在北美约有78%的旗舰装置都获得最新的安全性更新。 修补核心作业系统中发现的错误通常都不会送达到老旧及低价装置的用户手上。然而,Android的开源特性容许安保承包商采用现有设备,并把它们改编用于高度安全性的用途上,例如:三星跟通用动力合作,透过他们的开放核心实验室的收购,以在“Knox”的项目上重建“果冻豆”(Android 4.4)。 Android的智能手机能够报告Wi-Fi接入点的位置(在电话用户四处行动时遇到),构建包含数亿个此类进入点物理位置的数据库。这些数据库构成了用于智能手机中电子地图的定位,让他们使用应用程式如Foursquare、Google定位、Facebook定位,并能提供基于该位置的广告。第三方的监控软件,例如TaintDroid,那是由学术研究资助的项目,在某些情况下,可以检测到用户的个人资讯何时从应用程式发送至远端伺服器。 目前Android作业系统上已经拥有不同公司的杀毒软件来防止装置中毒,例如Avast、F-Secure、Kaspersky、Trend Micro、Symantec、金山毒霸等防护软体也已经发布了Android版本。 某些病毒,目前经过Cross-Compile的测试,证实它们在Linux上无法正常运作。 2018年11月,知名Android软体Magisk(ROOT神器)的开发者topjohnwu在XDA上发帖称,现在很多Android手机存在系统漏洞,该漏洞可使第三方应用程序在不被用户授权的情况下监视其它程序的运行,其中可能涉及到个人隐私的泄露问题,值得关注。

技术性保安功能

Android系统具有沙盒机制。沙盒于系统中是一个分离的区域,该区域无法获取系统的其他资源,除非在安装应用程式时,用户明确地授予其获取资源的权限。然而,这一限制对于出厂时预先安装的应用程式则可能无法实现。例如预先安装的相机应用程式,在没有完全禁用相机的情况下,无法关闭麦克风的权限。这个情况在Android的版本7和8当中也有效。所有的应用程式都可先被简单地解压缩到沙盒中进行检查,并且将应用程序所需的权限提交给系统,再将其所需权限以列表的形式展现出来供用户查看。例如一个第三方的浏览器需要“连接网络”的权限,或者一些软体需要拨打电话,或发送短讯等。用户可以根据所需权限来考虑自己是否需要安装,应用程式只能在用户同意之后才能进行安装。 2012年1月,美国国家安全局发布了SE Android(原本名为Security Enhanced Android,后来改名为SE for Android或Security Enhancements for Android)的开放源码专案及程式码,使Android系统支援强制存取控制(Mandatory Access Control)以增加系统安全性。 自2012年2月起,Google使用其恶意软体扫描器Google Bouncer监察和扫描在Google Play商店上的应用程式。2012年11月,Google于Android Jelly Bean推出“验证应用程式”的功能,作为作业系统的一部分,扫描来自Google Play和第三方来源的所有应用程式,以防止恶意行为。“验证应用程式”最初只在安装期间进行,然而它在2014年的更新后不断地扫描应用程式,并在2017年透过“设定”中的选项,让用户可见到该功能。 在安装“验证应用程式”前,Google Play商店会显示一系列应用程序所需的要求,查阅这些权限后,用户可以选择接受或拒绝,但必须要在接受的情况下才能安装应用程式。 在Android Jelly Bean中,其原生应用程式管理机制App Ops首次被引入,但并未开放让一般用户使用,直至Android Marshmallow,系统启用其原生应用程式的权限控制(并非App Ops),它容许用户在程式安装后仍能对特定类别的权限使用进行开关,若应用程式的某组权限使用被关闭并准备进入相应权限的方式时,系统会询问用户是否容许。 在Android Marshmallow之前,其权限系统是以“一刀切”的方式进行,应用程式开发商会申请一些非必需的进入权限,或是申请把用户的私隐资讯作暗中收集、使用、发送至开发商的伺服器;高端用户可以透过取得root权限增加控制程式或修改程式的安装文件,以仔细限制程式的使用权限,或当中涉及数据的运用,然而程式对权限只能在安装时选择“全部同意/全部拒绝”的选项经常为人诟病。 在Marshmallow中,应用程式不再在安装时自动授予其所有指定权限,它会以“选择加入系统”来代替。当应用程式请求授予某一权限时,系统会就是否授予该权限询问用户。应用程式会记著所授权限,授权设定亦可由用户随时更改。但是,预先安装的应用程式不能总是以此方法卸载。在某些情况下,用户可能无法拒绝预先安装的应用程式的某些权限,甚至无法禁用它们。就如Google Play的应用程式,无法卸载或禁用。任何强制停止的尝试的结果只会导致应用程式自动重启。新权限仅供利用软体开发套件(SDK)为Marshmallow开发的应用程序使用,旧的应用程式将继续使用以前沿用没有中间或妥协的方式。对于这些应用程式,其权限仍然可以被撤销,但这可能会妨碍它们正常运作,并会因此显示警告。 2013年8月,Google发布了Android设备管理器,那是一项于同年12月发布的Android应用程序,它容许用户利用他们的Android装置作远程跟踪、定位及抹除的服务,该应用程式于2017年5月重新命名为“寻找我的手机”。在2016年12月,Google推出可信联系人的应用程式,让用户在紧急情况下要求取得亲人的位置追踪。

许可证

Android作业系统的原始码是开源码:那是由Google开发的,在发布新版Android的同时公开发布源代码,一切程式码为公开免费的。Google发布了大部分的源代码(根据开放手机联盟所开发的非Copyleft的Apache授权条款2.0下,允许修改和再分配,剩下的Linux内核部分则延续GPL第2版的许可),当中包括网络和电话解决方案堆栈。该许可证并不授予“Android”的商标权利,所以设备制造商和无线运营商必须根据个人合同向Google获得许可。Google也会与硬件制造商合作生产旗舰设备(Nexus系列的一部分),它以包含新版本的Android为特色,然后在该装置发布后公开其源代码。Google也不断发问卷和开放修改清单、更新情况及程式码来让任何人看到并且提出意见和评论,以便按照用户的需求改进Android作业系统。Android版本中唯一没有立即发布其源代码的是仅限于平板电脑3.0使用的“蜂窝(Honeycomb)”版本,其原因是根据安迪·鲁宾于Android的官方博客文章指,是因为该版本是为了摩托罗拉Xoom而仓促开发,他们并不希望第三方试图把适用于智能手机的Android版本套用在平板电脑上以创造“非常糟糕的用户体验”。 只有基础的Android作业系统(包括一些应用程式)才是开源软件,任何厂商都不须经过Google和开放手持设备联盟的授权随意使用Android作业系统;大多数Android装置都附带著大量的专有软件,例如是Google流动服务,当中包括Google Play商店、Google搜寻,以及Google Play服务 — 那是一个提供与Google提供的服务应用程式介面集成的软件层。这些应用程式必须由装置制造商从Google得到许可,并且只能在符合其兼容性指引及其他要求的配备装置上,任何厂商都不能在未授权的情况下在其产品上使用Google的标志和应用程序。除非生产商能证明其生产的装置符合Google兼容性定义文件(CDD),才能在智慧型手机上预载属于Google的应用程式。所有符合Google生产规定的智能手机厂商才可以在其产品上印有“With Google”的标志。由制造商生产的定制,认证的Android发行版(例如是TouchWizHTC Sense),也可以使用他们自己的专有软件,以及新增并不包括在Android作业系统中的股票应用程式,以替换Android中某些股票的应用程式。对于设备中的某些硬件组件,这里可能还需要的驱动程式的使用。

对制造商的影响力

Google仅将其流动服务软件以及Android的商标授权予符合Android兼容性计划中指定的Google的兼容性标准,因此这使作业系统本身有著重大变化的Android分支(不包括任何Google的非免费组件)跟其所需的应用程式保持不兼容,并且必须随附替代软件,以替代Google Play商店中的市场。此类Android分支的例子有亚马逊的Fire OS(那是用于为亚马逊服务的Kindle Fire系列平板电脑)、诺基亚X软件平台(的分支,主要用于为诺基亚及微软服务),以及由于在某些地区一般都无法使用Google服务(例如中国大陆),故排除了Google应用程式的其他分支。2014年,Google也开始要求所有授权使用Google流动服务软件的Android装置的启动画面上显示一个突出的“由Android提供支援”的标志。Google还强制执行了在装置上设置Google流动服务及优惠捆绑计划,包括强制捆绑整个Google主要应用程式套件,和Google搜索的捷径,以及Google Play商店的应用程式必须以预设配置或在主画面的预设配置附近。 从前在Android的早期版本中使用AOSP代码的一些股票应用程式及元件,例如搜寻、音乐,行事历及位置API都被Google遗弃,以支持透过Play商店分发的非免费替代品(Google搜寻、Google Play音乐及Google行事历)和Google Play服务,它们不再是开源的。此外,某些应用程序的开源变体还排除非自由版本中存在的功能,例如相机中的全景相片(Photosphere),和在预设主画面上的Google即时资讯(由“Google Now Launcher”的专有版本专用,其代码嵌入于主要Google应用程式的代码中)。这些措施可能旨在阻止分叉并鼓励符合Google商业许可的要求,作为大多数作业系统的核心功能(以及第三方软件)依赖于Google独家授权的专有组件,并且它需要大量的开发资源来开发一套替代套件和API来复制或把它们替换。不使用Google组件的应用程式也会处于功能劣势,因为他们只能使用作业系统本身包含的API。 2018年3月,据报导Google开始阻止“未经认证”的Android装置使用Google流动服务软件,并显示一条警告指,“设备制造商已预载了未经Google认证的Google应用程式及服务”。自定义ROM的用户能够将他们的装置ID以他们的Google帐户注册来删除此障碍。 包括大多数Android OEM的开放手机联盟的成员,被禁止签订生产运行Android分支的设备的合同;2012年,宏碁被Google强行中断生产运行由阿里巴巴集团开发的AliOS的设备,威胁其若不停止则要将其从联盟中移除,因为Google认为该平台是Android的不兼容版本。阿里巴巴集团为这些指控进行辩护,争辩指其作业系统是Android的独特平台(主要使用HTML5应用程式),但是它整合了Android平台的部分内容,容许向后兼容第三方Android软件。事实上,这些装置确实附带了一个提供Android应用程式的应用商店;然而,它们大多数都是盗版软件。

系统架构

中介软件

作业系统与应用程式的沟通桥梁,并用分为两层:函式层和虚拟机器Bionic是Android改良libc的版本。Android包含了Chrome流览器引擎。Surface flinger是就2D或3D的内容显示到萤幕上。Android使用工具链为Google自制的Bionic Libc。 Android采用OpenCORE作为基础多媒体框架。OpenCORE可分7大块:PVPlayer、PVAuthor、Codec、PacketVideo Multimedia Framework(PVMF)、Operating System Compatibility Library(OSCL)、Common、OpenMAX。 Android使用Skia为核心图形引擎,搭配OpenGL/ES。Skia与Linux Cairo功能相当,但相较于Linux Cairo,Skia功能还只是阳春型的。2005年Skia公司被Google收购,2007年初,Skia GL源码被公开,目前Skia也是Google Chrome的图形引擎。 Android的多媒体资料库采用SQLite资料库系统。资料库又分为共用资料库及私用资料库。使用者可透过ContentProvider类别取得共用资料库。 Android的中间层多以Java实作,4.4版之前使用特殊的Dalvik虚拟机器。Dalvik虚拟机器是一种“暂存器型态”的Java虚拟机器,变数皆存放于暂存器中,虚拟机器的指令相对减少。5.0版起改用Android Runtime(ART)。 Dalvik虚拟机器可以有多个实例,每个Android应用程式都用一个自属的Dalvik虚拟机器来执行,让系统在执行程式时可达到最佳化。Dalvik虚拟机器并非执行Java字节码,而是执行一种称为.dex格式的档案。

硬体抽像层(HAL)

Android的硬体抽像层是能以封闭源码形式提供硬体驱动模组。HAL的目的是为了把Android framework与Linux kernel隔开,让Android不至过度依赖Linux kernel,以达成“内核独立”(kernel independent)的概念,也让Android framework的开发能在不考量驱动程式实作的前提下进行发展,以达到垄断GPU市场的目的。 HAL stub是一种代理人的概念,stub是以*.so档的形式存在。Stub向HAL“提供”操作函数,并由Android runtime向HAL取得stub的操作,再回调这些操作函数。HAL里包含了许多的stub(代理人)。Runtime只要说明“类型”,即module ID,就可以取得操作函数。

程式语言

Android是执行于Linux kernel之上,但并不是GNU/Linux。因为在一般GNU/Linux里支持的功能,Android大都没有支援,包括Cairo、X11、Alsa、FFmpeg、GTKPango及Glibc等都被移除掉了。Android又以bionic取代Glibc、以Skia取代Cairo、再以OpenCORE取代FFmpeg等等。Android为了达到商业应用,必须移除被GNU GPL授权证所约束的部份,Android并没有用户层驱动(user space driver)这种东西。所有的驱动还是在内核空间中,并以HAL隔开版权问题。bionic/libc/kernel/ 并非标准的内核头文件(kernel header files)。Android的内核头文件是利用工具由Linux内核的头文件所产生的,这样做是为了保留常数、资料结构与巨集。 Android的核心基于Linux,除了核心之外,则是中介层、资料库元和用C/C++编写的API以及应用程式框架。Android的应用程序通常以Java资料库元为基础编写,运行程序时,应用程式的代码会被即时转变为Dalvik dex-code(Dalvik Executable),然后Android作业系统通过使用即时编译的Dalvik虚拟机来将其运行。 目前Android的Linux kernel控制包括安全、记忆体管理、进程管理、网路堆叠、驱动程式模型等。下载Android源码之前,先要安装其构建工具Repo来初始化源码。Repo是Android用来辅助Git工作的一个工具。

应用程序

Google Play

透过前身为Android Market的网上商店平台,提供应用程式和游戏供用户下载,截至2013年7月,官方认证应用程式数量突破100万,超过苹果App Store成为全球最大应用商店。中文App名称为“Play 商店” 2009年2月,Google推出Android Market线上应用程式商店,用户可在该平台网页寻找、购买、下载及评级使用智慧型手机应用程序及其他内容。第三方软体开发商和自由开发者则可以通过Android Market发布其开发的应用程序。在2011年12月,Android Market上的应用程序下载量超过100亿次。同时,全球已有1亿3千万部Android设备在Android Market即现在的Google Play上下载过软体。 只有通过Google许可并且认证的厂家才能在其产品设备上安装Google服务框架和Google Play。同时受到部分地区和国家的政策影响,Google根据部分地区和国家的政策对Google Play上的内容进行了过滤,因此各地区和国家看到的内容不一样。此外,受到部分地区和国家的电信运营商的影响,Google Play在部分地区和国家可能不可使用。 Google Play内的付费程序在许多国家与地区内提供,如美国、英国、瑞典、德国、斯里兰卡、泰国、越南、香港、台湾等。由于受到谷歌退出中国大陆事件影响,目前Google Play的服务还没有扩展到中国大陆地区,但大陆用户仍可通过国际信用卡和相关的免费软体来完成购买。需要注意的是,通过这种方法购买的软体可能不会得到当地承认的发票。 除了Google的Google Play之外,还有其他公司的应用程式市场,如亚马逊公司的Amazon Appstore,三星公司的三星应用商店,Fetch,AppBrian,与中国国内的酷安豌豆荚等。 此外,Google Play还提供在Android系统后台对安装的应用程序进行验证的服务,以最大程度防范恶意软件的侵害。 2014年11月,Google已表示将支持中国开发者开发Google Play应用。

程序开发

在早期的Android应用程序开发中,通常通过在Android SDK(Android软体开发包)中使用Java作为编程语言来开发应用程序。开发者亦可以通过在Android NDK(Android Native开发包)中使用C语言或者C++语言来作为编程语言开发应用程序。同时Google还推出了适合初学者编程使用的Simple语言,该语言类似微软公司的Visual Basic语言。此外,Google还推出了Google App Inventor开发工具,该开发工具可以快速地构建应用程式,方便新手开发者。

移植到Chrome OS

2016年5月20日,Google在Google I/O上表示,将会把 Google Play商店和Android App带到Chrome OS中,使Chrome OS可以执行Android APP增加推行Chromebook和Chromebox的动力,解决该平台应用程式不足的问题;此外Chromebook在美国市场出货量已经超越苹果Mac。 Google把Android应用程式整合进Chrome OS有市场传言Google的目的是想将两者合并,但Android、Chrome OS 与Google Play部门的资深副总裁Hiroshi Lockheimer在专访中驳斥外界传言,称并不会将两者合并,Chrome OS更像是一台电脑,以桌面、档案管理、鼠标和键盘为基础,再搭配App,而Android则是以触控App为核心,两者的市场模式不同并不会尝试合并。

应用程式安全机制

SEAndroid

美国国家安全局在2012年1月发布SE Android(Security Enhanced Android,后改名为SE for Android,Security Enhancements for Android)开放原始码专案和程式码,使Android系统支援强制存取控制(Mandatory Access Control)以增加系统安全性。

在中国大陆的情况

在中国大陆生产并售卖,或在境外生产并由当地代理商入口,在中国大陆售卖的的装有Android作业系统的智慧型手机(俗称行货),部分会把境外版常附带的部分Google应用程式(包括Google服务框架)删除,替换为中国大陆功能相同或相似的应用,即使这些装置已获得Google相容性认证及使用授权(CTS及GMS)。而部分手机(如搭载MIUI的小米手机)会在搭载Google服务框架的同时提供禁用的选项,以达到省电的需要。因此,中国大陆用户往往需要自行重新安装Google程式(部分品牌还需要将手机root之后重新刷入Google服务框架)才能使用Google相关的应用服务。能使用Google服务的标志是可以在系统设置中的法律信息选项中找到“Google法律信息”选项。如果没有,则此机已删除Google服务框架。但通过非正式管道流入中国大陆贩售市场的Android装置(俗称水货),则基本不受此影响(但部分装置的Android系统内则被一些非正规供货商额外预装了某些应用程式,可能会精简Google服务框架等组件)。而在中国大陆生产,并在境外销售的装有Android作业系统的智慧型手机,亦不受此影响,但少数装有Android作业系统的智慧型手机(例如华为近期推出的机型,由于美国制裁不能预装Google服务),仍然需要自行重新安装程式才能使用Google相关的应用服务。

市场

Android于2007年亮相时获得的反应冷淡,虽然Google曾与备受尊敬的科技公司合作组建开放手机联盟,分析师们对此留下深刻印象,但当时仍不清楚手机制造商是否愿意用Android取代现有的作业系统。对于开源码的想法,基于Linux开发平台引起了人们的兴趣,但面对著来自智能手机市场的老牌企业(如诺基亚和微软),以及正在开发中的Linux行动作业系统作为其竞争对手。这些老牌厂商持著怀疑的态度,诺基亚被引述说:“我们不认为这是一种威胁”,而微软Windows Mobile团队成员指“我不明白他们将会产生的影响”