Wird Android durch das Linux-Betriebssystem angetrieben?

Angesichts der Milliarden von Geräten, die weltweit mit Android laufen – von Smartphones über Smart-TVs und Tablets bis hin zu Fahrzeugsystemen – stellt sich natürlich die Frage: Wird Android von Linux unterstützt? Die Antwort ist nuanciert. Android ist zwar keine typische Linux-Distribution wie Ubuntu oder Fedora, aber seine Grundlage ist unbestreitbar im Linux-Kernel verwurzelt. Um diese Beziehung zu verstehen, muss man jedoch einen genaueren Blick darauf werfen, was Linux ist und was Android geworden ist.

Die Grundlage von Android: Der Linux-Kernel

Im Kern wird Android von einer modifizierten Version des Linux-Kernels angetrieben, der Low-Level-Software, die für die Verwaltung der Hardware und Ressourcen des Systems verantwortlich ist. Dieser Kernel ist das Herzstück des Android-Betriebssystems und übernimmt folgende Aufgaben

• Speicher- und Prozessverwaltung
• Abstraktion der Hardware
• Netzwerk-Kommunikation
• Integration von Gerätetreibern
• Sicherheitsmechanismen wie SELinux

Google hat den Kernel jedoch mit Android-spezifischen Komponenten ausgestattet, wie z. B.:

• Wakelocks – für die Batterieverwaltung
• Binder IPC – für die Kommunikation zwischen Prozessen
• Ashmem – ein gemeinsamer Speichermechanismus
• Logger und Low Memory Killer – für die Protokollierung und Leistungsoptimierung

Durch diese Änderungen ist der Android-Kernel in hohem Maße für mobile Umgebungen optimiert, unterscheidet sich aber deutlich vom Linux-Kernel, der auf Servern oder Desktops eingesetzt wird.

Jenseits des Kernels: Android ist nicht GNU/Linux

Obwohl Android eine gemeinsame Kernel-Basis hat, ist es kein GNU/Linux-Betriebssystem. Das traditionelle Linux-Desktop-Ökosystem umfasst Komponenten wie:

• GNU Bash-Shell
• Kerndienstprogramme (grep, awk, sed, etc.)
• Paketmanager (z. B. APT, YUM)
• X11- oder Wayland-Anzeigeserver
• Systemd oder andere Init-Systeme

Android ersetzt diese durch seinen eigenen benutzerdefinierten Stack:

• Bionic libc – Leichtgewichtige C-Bibliothek, die für mobile Geräte zugeschnitten ist
• ART (Android Runtime) – Führt in Bytecode kompilierte Android-Anwendungen aus
• SurfaceFlinger – Rendert die Benutzeroberfläche, anstatt X11 zu verwenden
• Init (Android-spezifisch) – Verwaltet Systemdienste und Boot-Sequenz

Während sich also der Linux-Kernel unter der Oberfläche befindet, ist alles oberhalb des Kernels speziell für Android entwickelt worden.

Überblick über die Architektur: Wie Android strukturiert ist

Hier ist eine Aufschlüsselung der Android-Architektur:

a) Linux-Kernel
Verwaltet die Kernfunktionen wie Treiberunterstützung, Energieverwaltung, Speicher und Systemsicherheit.

b) Hardware-Abstraktionsschicht (HAL)
Schnittstellen zwischen der Hardware und APIs auf höherer Ebene.

c) Native Bibliotheken und Android Runtime (ART)
Enthalten OpenGL ES, WebKit und ART (das die Dalvik VM ersetzt).

d) Anwendungsrahmen
Bietet Java/Kotlin-APIs für die Erstellung von Anwendungen, z. B. Inhaltsanbieter, Aktivitätsmanager usw.

e) Anwendungen
Vom Benutzer installierte Anwendungen und Systemanwendungen wie das Wählprogramm, die Kontakte und die Einstellungen, die in ihren eigenen Sandbox-Umgebungen laufen.

Dank dieser Struktur ist Android modular und skalierbar für eine große Anzahl von Geräten.

Können Sie Android-Anwendungen unter Linux ausführen (oder umgekehrt)?

Im Allgemeinen nicht. Android- und Linux-Anwendungen sind nicht direkt kompatibel:

• Android-Apps werden im.dex-Format (Dalvik Executable) kompiliert und in ART ausgeführt.
• Linux-Anwendungen werden als native ELF-Binärdateien kompiliert und sind auf Standardbibliotheken wie glibc angewiesen.

Kompatibilitätsschichten wie Waydroid, Anbox oder Shashlik zielen jedoch darauf ab, diese Lücke durch die Containerisierung von Android auf Linux-Systemen zu schließen.

Die Beziehung von Android zu Upstream-Linux

In der Vergangenheit unterhielt Android seinen eigenen Fork des Linux-Kernels. Dies führte zu einer Fragmentierung und zu Problemen bei der Upstream-Integration. Jüngste Initiativen haben jedoch die Zusammenarbeit verbessert:

• Android Common Kernel (ACK): Ein Projekt, das Android mit Linux-Kerneln mit Langzeitunterstützung (LTS) in Einklang bringt.
• Generisches Kernel-Image (GKI): Ziel ist es, die Android-Kernelmodule modularer und geräteübergreifend standardisiert zu gestalten.
• Verstärkte Upstream-Beiträge: Google arbeitet jetzt enger mit der Linux Foundation zusammen, um Patches einzureichen und die Kompatibilität zu gewährleisten.

Diese Entwicklung hat Android offener und nachhaltiger gemacht und mit der breiteren Entwicklung des Linux-Ökosystems in Einklang gebracht.

Warum überhaupt Linux verwenden?

Die Verwendung von Linux in Android ist nicht zufällig. Die Entscheidung bietet mehrere entscheidende Vorteile:

• Stabilität und Ausgereiftheit – Der Linux-Kernel hat sich in Servern und eingebetteten Systemen bewährt.
• Hardwareunterstützung – Eine breite Palette an unterstützter Hardware ist sofort einsatzbereit.
• Sicherheit – Ausgereifte Zugriffskontrolle, Namespaces und SELinux.
• Open-Source-Lizenzierung – Die GPLv2-Lizenz ermöglicht OEMs und Entwicklern die freie Nutzung und Anpassung.

Kurz gesagt, Linux bietet Android eine industrietaugliche, praxiserprobte Grundlage für schnelle Skalierung und Innovation.

Ist Android also Linux?

Die Antwort hängt vom Blickwinkel ab:

Android ist zwar keine Linux-Distribution im traditionellen Desktop-/Server-Sinne, aber es ist absolut Linux-basiert, und das mit Stolz.

Der Erfolg von Android als mobiles Betriebssystem wäre ohne Linux nicht möglich gewesen. Obwohl es sich in Bezug auf die Benutzeroberfläche und das Ausführungsmodell stark unterscheidet, bildet der Linux-Kernel nach wie vor die Grundlage für die Leistung, Skalierbarkeit und Sicherheit von Android.

In einer Welt, in der Geräte von Telefonen über Fernseher und Wearables bis hin zu Autos alle mit Android laufen, war der Einfluss von Linux noch nie so groß und einflussreich. Android ist vielleicht nicht das, was sich die meisten Menschen vorstellen, wenn sie an “Linux” denken, aber es stellt eine der leistungsfähigsten Anpassungen des Linux-Ökosystems in der modernen Computerwelt dar.