Android во встроенных системах управления

Как работает SystemUI в Android

В этой статье я разберу архитектуру и принцип работы основного приложения Android — SystemUI. Меня заинтересовала эта тема, потому что мне интересно, как устроена система, которой пользуется такое огромное количество пользователей и для которой ежедневно выкатываются тысячи приложений в Google Play или просто на просторы интернета. Помимо этого меня интересует вопрос информационной безопасности Android и создаваемых под него приложений.

В системе Android, SystemUI — это приложение, путь к исходному коду которого находится в platform_frameworks_base/packages/SystemUI/, на девайсе оно находится в system/priv-app/-SystemUI.

priv-app — это каталог, где хранятся привилегированные приложения. К слову, по пути system/app лежат предустановленные приложения, а обычные приложения, которые мы устанавливаем на свой девайс самостоятельно, хранятся в data/app.

Тут сразу возникает вопрос: почему нельзя засунуть все предустановленные и привилегированные приложения в один каталог, зачем нужно это разделение?

Дело в том, что некоторые приложения более системные, чем другие:) И это разделение необходимо для того чтобы уменьшить покрытие эксплойтами системных приложений, для получения доступа к защищенным операциям. Можно создавать приложение, которое будет иметь специальный ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM и в системе получит больше прав, однако apk файл с таким разрешением будет помещен в раздел system.

Итак, SystemUI — это apk-файл, который по сути своей обычное приложение. Однако, если посмотреть на сложное устройство SystemUI, перестает казаться, что это всего лишь простое приложение, верно?

Данное приложение выполняет весьма важные функции:

Запуск SystemUI

Как я и говорила выше, SystemUI не похож на обычное приложение, так что его запуск не сопровождается запуском активности, как это происходит у большинства приложений. SystemUI — это глобальный пользовательский интерфейс, который запускается во время процесса загрузки системы и не может быть завершен.

Если мы залезем в SystemServer, который является одним из двух столпов в мире Android (второй — Zygote, но об этом я расскажу как-нибудь в другой раз), то мы можешь найти место, где стартует SystemUI при загрузке системы.

Тут мы видим как запускается сервис SystemUI с помощью непубличного API startServiceAsUser. Если бы вы захотели использовать это, то вам пришлось бы обратиться к рефлексии. Но если вы решите использовать reflection API в Android — подумайте несколько раз, стоит ли это того. Подумайте раз сто:)

Итак, тут создается отдельный процесс для приложения и по факту каждый раздел SystemUI является отдельным сервисом или независимым модулем.

Метод start() вызывается для запуска каждой службы, которые перечислены ниже.

Регулирование громкости

Мы регулярно пользуемся кнопками громкости на своих устройствах, но не задумываемся какие процессы должны произойти в системе для того чтобы мы могли прибавить или убавить звук. Операция кажется довольно простой на словах, но если заглянуть в VolumeUI, который находится в подпапке SystenUI/volume, в разных режимах интерфейс имеет свою вариацию.

Я уже говорила о том, что сервисы SystemUI запускаются методом start(). Если мы посмотрим на класс VolumeUI, то он тоже наследуется от SystemUI.

Тут мы видим что с помощью mEnabled мы определяем, следует ли нам показывать панель с настройкой звука. И судя по VolumeDialogComponent, VolumeUI отображает звуковую панель в виде диалога. Но все действия относительно нажатия на клавиши громкости обрабатываются в PhoneWindow.

Насколько мы видим, KEYCODE_VOLUME_UP (+) не обрабатывается и перейдет в обработку KEYCODE_VOLUME_DOWN (-). И в обоих событиях, как в onKeyDown, так и в onKeyUp вызывается метод dispatchVolumeButtonEventAsSystemService.

Итак, тут у нас вызывается метод adjustVolume, для того чтобы мы могли проверить наш direction, которому будет присвоен параметр события.

В итоге когда мы доберемся до AudioService, где будет вызван sendVolumeUpdate, где помимо вызова метода postVolumeChanged, будет установлен интерфейс HDMI.

RingtonePlayer

RingtonePlayer в Android выполняет роль проигрывателя. Он так же наследуется от SystemUI и в методе start() мы видим:

Здесь у нас устанавливается mCallback, который по сути является экземпляром IRingtonePlayer.

В итоге можно управлять RingtonePlayerService с помощью Binder для воспроизведения звуковых файлов.

PowerUI

PowerUI отвечает за управление питанием и уведомлениями. Аналогично наследуется от SystemUI и имеет метод start().

Как мы видим из приведенного выше кода, происодит подписка на изменения Settings.Global.LOW_POWER_MODE_TRIGGER_LEVEL, а после — вызов mReceiver.init().

Тут регистрируется широковещательный приемник, с помощью которого происходит отслеживание изменений.

Задачи

Recents — это основная и часто используемая функция в мобильных устройствах на базе Android.

Главные функции:

• Отображение всех задач
• Переключение между задачами
• Удаление задач

Помимо этого Recents так же наследуется от SystemUI. В RecentsActivity происходит создание и обновление последних задач, чтобы мы могли увидеть их на нашем экране.

А в с помощью RecentTaskInfo мы можем получить информацию о конкретной задаче.

Вообще, запущенные задачи можно вынести в отдельную тему. Я изучила ее со всех сторон, так как хотела размывать экран приложения перед переходом приложения в background, чтобы в RecentsTask отображалась нечитаемая версия снапшота. Однако, проблема заключается в том, что снапшот приложения берется раньше, чем вызывается onPause(). Эту проблему можно решить несколькими способами. Либо выставлять флаг, чтобы система просто скрывала содержимое экрана с помощью

О чем я говорила в предыдущей статье, посвященной как раз снапшотам.

Можно вообще сделать так, чтобы конкретная activity приложения не отображалось в задачах, проставив в манифесте

Либо можно воспользоваться хитростью с помощью

Можно задать основной активности выше приведенный флаг excludeFromRecents = true, для того чтобы ее экран отсутствовал в запущенных задачах, но во время загрузки приложения запустить отдельную задачу, которая будет показывать либо размытый скриншот с основной активности, либо любое другое изображение. Более подробно, как это можно сделать описано в официальной документации на примере Google Drive.

Экран блокировки

Keyguard уже посложнее всех вышеприведенных модулей. Он представляет из себя сервис, который запускается в SystemUI, а управляется при помощи KeyguardViewMediator.

Однако на самом деле KeyguardService самостоятельно не работает с интерфейсом экрана блокировки, он лишь передает информацию в модуль StatusBar, где уже и производятся действия относительно визуального вида экрана и отображения информации.

Панель уведомлений

SystemBars имеет довольно сложное устройство и структуру. Его работа разделяется на два этапа:

1. Инициализация SystemBars
2. Отображение уведомлений

Если посмотреть на запуск SystemBars

То мы видим ссылку на ресурс из которого читается имя класса и создается его экземпляр.

Таким образом мы видим что тут вызывается StatusBar, который будет работать с выводом уведомлений и UI.

Я думаю никто и не сомневался в том, что Android устроен очень сложно и заключает в себе много хитростей, которые описаны в огромном количестве строчек кода. SystemUI является одной из самых важных частей этой системы и мне понравилось изучать ее. Из-за того что материала на эту тему очень мало, если вы заметите какие-либо ошибки, прошу исправить меня.

Источник

Как программы помогут расширить функциональность устройства на Android

В памяти недавно приобретенного смартфона можно обычно найти много предварительно установленных продавцом приложений. Так же, как и в случае программного обеспечения на новом компьютере, полезность большинства из них является спорной.

Вместе с тем, ощущается острая нехватка некоторых функций: оптимизация системы, расширенное резервное копирование и управление файлами. А требовательные пользователи ожидают от своего устройства ещё более широкой функциональности.

К счастью, в магазине Google Play Store можно найти довольно много приложений для превращения Android-смартфона в «электронный швейцарский нож».

Advanced Task Manager – для управления приложениями

Advanced Task Manager предлагает расширенные функции управления, установленными на вашем смартфоне или планшете приложениями. Позволяет, в частности, легко выключать процессы, связанные с определенными программами, чтобы повысить эффективность работы всей системы – несколько десятков программ, которые не были закрыты, могут негативно отразиться на производительности устройства.

После запуска утилита выводит список найденных приложений вместе с информацией о том, сколько оперативной памяти будет освобождено в результате процесса выгрузки. Более того, программы могут быть отключены автоматически каждый раз, когда экран устройства будет погашен.

Вы также можете установить время задержки для автоматического закрытия приложений: завершение процесса произойдет по истечении установленного времени с момента погашения экрана. Это время может составлять от секунды до часа.

Функция Regular kill позволяет систематически закрывать приложения через заданные интервалы времени (от минуты до 4 часов). Выбранные программы можно пометить как важные, и добавить в «белый список» – Advanced Task Manager будет игнорировать их.

Pro версия приложения, без рекламы, стоит 2,49 евро.

AnTuTu Benchmark [проект закрыт]

В соответствии с названием, это программа предназначена для тестирования производительности мобильного устройства.

Особенности приложения включают в себя: проверку технической спецификации, тест стабильности работы и проверка функциональности. Первая сравнивает конфигурацию устройства с официальными техническими параметрами производителя для данной модели. Это имеет значение, если, например, вы покупаете подержанный телефон – таким образом, вы проверите, что устройство на самом деле является тем, за что выдает его продавец.

Благодаря функции My Device вы можете получить более подробную информацию о параметрах оборудования, в том числе процессора, памяти, батареи, камеры и самой операционной системы.

С помощью теста функциональности вы можете изучить, в частности, скорость работы интернет-браузера и провести анализ экрана на наличие, так называемых, «мертвых пикселей». Стресс-тест оценивает такие аспекты работы, как стабильность, эффективность рассеяния генерируемого тепла и потребление энергии.

При запуске AnTuTu Benchmark активируется также маленький виджет, который предоставляет информацию о текущем использовании процессора и температуре батареи.

Благодаря AnTuTu можно сравнить ваше оборудование с другими конкурирующими устройствами.

Assistant for Android – комплект функций

Приложение предоставляет множество удобных функций, которых часто не хватает в новом Android. Например, анализирует текущую производительность системы в плане потребления батареи, загрузки процессора и памяти.

Диспетчер процессов показывает приложения, которые поглощают большую часть ресурсов системы, и их можно без последствий отключить. Также присутствует модуль очистки памяти и кэша, удаления истории открытых документов и временных файлов.

Имеющийся менеджер автозапуска предотвращает запуск нежелательных программ при включении устройства. Вы можете также установить различные уровни громкости для оповещений о различных системных событиях.

С помощью Assistant for Android вы можете также создать резервную копию файлов, переместить выбранные приложения на карту памяти, а также осуществлять групповую установку и удаление программ.

Доступна Pro-версия приложения по цене 59 руб.

FX File Explorer – управление файлами смартфона

Если вам нужно приложение, с помощью которой можно навести порядок в памяти смартфона, обратите внимание на FX File Explorer. Уже сам факт, что после запуска приложения пользователя ждет краткое руководство о том, какие возможности дают функции приложения, – хорошо говорит как о создателе, так и о самом программном обеспечении.

Следует обратить внимание, что на последней странице учебника есть опция активации 7-дневного срока использования пробной платной версии FX Plus.

Когда пользователь без прав администратора (root) хочет просмотреть документы в локальной файловой системе, FX File Explorer сообщит, что операции в этом пространстве без необходимых разрешений невозможны. Однако, приложение позволяет получить доступа root – соответствующая функция находится в главном меню, на закладке Settings | Developer/Root.

FX File Explorer позволяет управлять локальными данными, вашими учетными записями в облачных сервисах и даже подключиться к серверу NAS. Управление файлами облегчает функция предварительного просмотра, которая отображает звуковые файлы (MP3, WMA, OGG), графические, видео (AVI, FLV, MP4) и документы в формате PDF, DOC и PPT. Важные файлы можно пометить как избранные.

С помощью модуля очистки можно избавиться от дубликатов файлов. Можно также выполнить поиск особенно больших файлов, занимающих много места.

Программа также предоставляет возможности для управления приложениями – запущенные в системе программы можно удалить (в меню соответствующая функция недоступна, но если при просмотре с помощью FX Explorer папки System/data/app, нажать на иконку приложения, появится вкладка с деталями программы и с несколькими вариантами, в том числе удаления).

Perfect AppLock – защита личных данных

Как известно, многие мобильные приложения собирают данные о пользователях, среди которых самые известные – это, пожалуй, Facebook и Messenger.

Perfect AppLock – это программа, задачей которого является защита частных данных, собранных через различные приложения. Она блокирует доступ к данным посторонним лицам, – хотя надо признать, что защита сводится к введению кода в поле.

Здесь также доступна функция, имитирующая сканер отпечатков пальцев. После её активации, при попытке запуска защищенного приложения появится окно с информацией о необходимости авторизации через считывание отпечатка пальца.

Важной функцией приложения является Watchdog – опция сохраняет фотографию пользователя, которому три раза не удалось правильно войти в систему.

В настройках приложения можно указать, какие действия системы должны быть защищены PIN-кодом (в том числе установка приложений, подключение к мобильным сетям и Wi-Fi, отправка и приём вызовов, синхронизация данных).

В целом, это хорошая защита на случай кражи или утери смартфона.

Smart App Manager – умное управление приложениями

Smart App Manager – удобный менеджер программного обеспечения, который предоставляет все сведения, необходимые каждому обладателю смартфона с Android, т.е. список установленных в системе приложений, с разделением на системные и пользовательские.

В главном окне утилиты отображается список программ, дата установки, размер и размер буфера данных. В конце каждой строки с названием и описанием приложения находится флажок, выделение которого обеспечивает доступ к дополнительным параметрам, в том числе: удаление приложения, резервное копирование данных приложения и добавление в избранное. Доступен поиск приложений.

На дисплей выводится информация о текущем использовании флэш-памяти устройства, как внутренней, так и внешней, подключенной карты памяти – если места становится мало, можно быстро удалить много ненужных программ сразу или переместить программы с памяти устройства на карту памяти. Последняя функция находится в главном меню Smart App Manager.

Дополнением может быть Smart Quick Settings, приложение того же производителя. Задачей средства является облегчение управления основными функциями и настройками Android в одном месте. На вкладке Quick Settings, с помощью интуитивно понятных ползунков on/off , можно включить или отключить подключение к интернету, GPS, синхронизацию данных, режим полета или автоповорот экрана. На вкладке Quick Settings можно получить доступ к системной информации и некоторым настройкам. Вкладка Auto On-Off Schedule позволит создать расписание – например, в течении часа в определенные дни активировать отключение устройства.

Smart Kit 360 – набор дополнительных модулей

Smart Kit 360 – универсальное приложение, содержащее более 30 удобных инструментов на любой случай. Правда, некоторые из них дублируют модули Android (например, секундомер, фонарик или диктофон). Список остальных выглядит более привлекательно.

Здесь можно найти модуль очистки системы от ненужных файлов, шумомер, компас и альтиметр (высота относительно уровня моря), словарь и переводчик с поддержкой нескольких языков, сканер штрих-кодов, два датчика измерения скорости, один из которых предназначен для измерения скорости походки и датчик вибрации. Также доступен измеритель скорости интернет-соединения, калькулятор пересчета единиц измерения и валюты, и даже уровень, тюнер музыкальных инструментов и метроном.

Использование приложения не вызывает проблем – иконки отдельных инструментов достаточно понятны, что легко определить их назначение.

SystemPanel 2 – контроль за приложениями

SystemPanel 2 предоставляет информацию о запущенных приложениях и сохраняет информацию о расходе этими приложениями ресурсов устройства, например, процессора, оперативной памяти и системного диска хранения данных.

Главное окно программы разделено на несколько секций. В разделе Live отображается текущее состояние устройства (нагрузка ресурсов, и, например, качество связи Wi-Fi), History содержит данные об устройстве, накопленные на протяжении времени.

Раздел Apps обеспечивает управление предустановленными приложениями – в том числе резервное копирование файлов APK, удаление, настройки доступа и безопасности. При переходе на вкладку Apps → Permissions и индикации выбранного пункта из списка ресурсов устройства, вы получите список установленных программ, которым был разрешен доступ к ресурсу.

В разделе Device вы найдете информацию о конфигурации устройства. Особенно интересна информация в разделах Analis и Usage. В первом можно найти данные о влиянии установленных приложений на потребление энергии, запасенной в аккумуляторной батарее, а также узнать, какие из них наиболее сокращают время работы смартфона. Вторая сообщает, как много времени мы проводим, используя определенные приложения.

Источник