AOSP 專案結構與原始碼

AOSP 的主要目錄結構

看 source code 這邊有：

• https://android.googlesource.com/
• https://cs.android.com/ <== code search
• http://xrefandroid.com/ <== 這個還可以比對版本

以下是精簡版的目錄架構（實際專案更龐大）：
AOSP/
├── build/ # 編譯系統 (Makefiles, Soong, Ninja)
├── device/ # 各裝置專屬設定 (機型、SoC、驅動配置)
├── kernel/ # Linux Kernel 原始碼 (部分開源)
├── system/ # 系統組件 (init, core, netd...)
├── frameworks/ # Framework API 與系統服務 (AMS, WMS...)
├── packages/ # 系統應用 (Settings, SystemUI, Launcher...)
├── hardware/ # HAL 實作 (Camera, Audio, GPS...)
├── external/ # 外部開源庫 (SQLite, Webkit, OpenSSL...)
├── libcore/ # Java 基礎函式庫 (與 JDK 對應)
├── art/ # Android Runtime (ART, GC, JIT)
├── cts/ # Compatibility Test Suite (測試框架)
├── vendor/ # 廠商專屬實作 (Driver HAL, blobs)
└── out/ # 編譯輸出 (system.img, boot.img...)

目錄詳解

1. build/

• 負責 編譯系統 (Build System)
• 主要包含：
  • build/make/ → 傳統 Makefile 編譯
  • build/soong/ → 新一代 Build System (用 Go 語言寫成)
• 功能：
  • 設定編譯選項
  • 定義 Android.mk / Android.bp
  • 產出最終 system.img, boot.img

2. device/

• 儲存裝置與硬體配置
• 內容：
  • 裝置樹 (Device Tree)
  • 開機參數 (bootloader, recovery)
  • HAL 載入方式
• 例如：
  device/google/pixel/
  ├── BoardConfig.mk
  ├── device.mk
  └── overlay/

==> 每台手機、平板、電視等等裝置，都會在這裡有專屬目錄。

3. kernel/

• 儲存 Linux Kernel 原始碼 或對應版本的 patch
• 一般 AOSP 不會完整開源所有 Kernel，會依裝置 SoC 廠商 (Qualcomm, MediaTek) 提供的分支整合

4. system/

• 包含 Android 系統的 核心元件
• 常見子目錄：
  • system/core/：init, adbd, logd, servicemanager
  • system/netd/：網路服務
  • system/sepolicy/：SELinux 設定

==> init 程序就在 system/core/init/，是 Android 開機流程的起點之一。

5. frameworks/
   最重要的目錄之一⚠️⚠️⚠️

• frameworks/base/
  • Android Framework API 與系統服務
  • 例如：
    • core/java/android/app/ → Activity, Service, Context 等 API
    • services/java/com/android/server/ → AMS, WMS, PMS 實作
    • core/res/res/ → 系統資源 (字串、佈局)
• frameworks/native/
  • Native Framework (C++)
  • 例如：SurfaceFlinger、Binder Native API、GraphicBuffer
• frameworks/av/
  • Media Framework：音訊、影片、相機

==> 開發者最常 study 的部分是 frameworks/base，因為它包含了 App 與系統的橋樑。

6. packages/

• 儲存 系統應用 原始碼
• 例如：
  • packages/apps/Settings/ → 系統設定 App
  • packages/apps/Launcher3/ → Launcher (桌面)
  • packages/SystemUI/ → 狀態列、通知欄
  • packages/providers/ContactsProvider/ → 通訊錄資料庫

==> 如果要修改系統 UI 或預設 App，通常會從這裡下手。

7. hardware/

• 硬體抽象層 (HAL) 的實作
• 例如：
  • hardware/libhardware/：HAL 定義
  • hardware/interfaces/：HIDL/AIDL 介面定義
  • hardware/qcom/：Qualcomm SoC HAL
  • hardware/google/：Google Pixel HAL

==> 如果你要修改 Camera 或 Audio 驅動的上層介面，會從這裡開始。

8. external/

• 外部開源套件
• 例如：
  • external/sqlite/
  • external/openssl/
  • external/webview/

9. libcore/

• Java 基礎函式庫，對應 JDK Class Library
• 例如：
  • libcore/luni/ → java.lang, java.util 等核心類別
  • libcore/ojluni/ → 與 OpenJDK 同步

10. art/

• Android Runtime (ART)
• 內容：
  • JIT、AOT 編譯器
  • 垃圾回收 (GC) 機制
  • dex2oat 工具

==> 如果要 study Java/Kotlin 程式如何被執行，需要讀這裡。

11. cts/

• Compatibility Test Suite
• 確保第三方裝置符合 Android 相容性規範 (CTS 測試必須通過才能獲得 Google 認證)

12. vendor/

• 廠商專屬程式碼
• 內容通常包含：
  • GPU 驅動程式 (如 Adreno, Mali)
  • 專屬 HAL 模組
  • 預載應用程式

source code study

1. 從啟動流程開始

• init (system/core/init/)
  • 負責掛載檔案系統、啟動 Zygote
• Zygote (frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java)
  • 負責 fork 新的 App 進程
• SystemServer (frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java)
  • 啟動所有 System Services (AMS, WMS, PMS, etc.)

2. Framework 層 API

• Ex. startActivity()
  • Application 層呼叫
    • android.app.Activity.startActivity()
  • 進入 AMS
    • ActivityManagerService.startActivity()
  • Binder IPC 呼叫
    • App 與 SystemServer 溝通
  • 通知 WMS 顯示視窗
    • WindowManagerService.addWindow()

3. 系統應用導讀

• Ex. Settings App (packages/apps/Settings/)
  • AndroidManifest.xml → App 的組件定義
  • src/com/android/settings/ → Java/Kotlin 原始碼
  • res/layout/ → XML 介面檔案
  • res/values/ → 多國語系字串

==> 與一般 Android App 結構類似，但使用到更多 Framework API。

4. 分層理解
   AOSP 專案結構龐大，但可以依 layer 理解：

• Kernel → system/ → frameworks/ → packages/
• Frameworks/base 是最核心的部分，掌管 API 與 System Services
• 從 init → Zygote → SystemServer → AMS/WMS/PMS 最為清晰
• 應用程式 (packages/) 與 Framework 交互，是理解 App 運作的最佳起點

interview questions

• 如果要修改 Android 的 開機流程，應該從哪些檔案著手？
• 為什麼 Google 將 Framework API 放在 frameworks/base/core/java/ 而不是其他目錄？
• 在閱讀 startActivity() 流程時，你能指出哪些地方發生了跨進程通訊 (IPC) 嗎？