Операционная система Android
Feb 4 · 6 min read
Android — это операционная система с открытым исходным кодом, созданная для мобильных устройств на основе модифицированного ядра Linux. Эта ОС разработана консорциумом Open Handset Alliance, состоящим из крупных технологических компаний при организующей роли Google. Исходный код ОС представлен как часть проекта Android Open Source Project (AOSP) с лицензией Apache. Выпущенный на рынок в 2007 году Android вскоре стал самой продаваемой операционной системой в истории, благодаря своей открытой модели разработки и удобному интерфейсу. Последняя версия Android 11 вышла в 2020 году.
История развития
Проект Android появи л ся в 2003 году с целью разработки интеллектуальных мобильных устройств. Начинался он с разработки ОС для цифровых фотокамер, но вскоре акцент сместился на мобильные телефоны из-за их большой распространенности на рынке. В 2005 году проект приобрел Google и в качестве основы для этой ОС было выбрано ядро Linux за счет его гибкости и возможности обновления.
С целью разработки платформы с открытым исходным кодом для мобильных устройств в 2007 году Google сформировала Open Handset Alliance с несколькими производителями оборудования и операторами беспроводной связи. В то время каждый производитель выпускал мобильные телефоны на базе собственной платформы, с ограниченными возможностями для сторонних приложений. Альянс заявил, что открытая платформа обеспечит тесное сотрудничество между производителями и разработчиками, чтобы ускорить производство недорогих инновационных продуктов и приложений.
Платформа Android была представлена в 2007 году и вышла на рынок на следующий год. Поначалу ей мешал ограниченный набор функций и небольшая база пользователей по сравнению с конкурентами Symbian и Windows. Однако возможность обновления стала самым большим преимуществом этой ОС, поскольку каждое обновление давало новые функции и улучшенную производительность. Из-за «сладости, которую они приносят в нашу жизнь», первые версии были названы в честь десертов, в алфавитном порядке, например Cupcake, Jellybean и KitKat. Однако вскоре у Google закончились десерты, и с 2019 года новые версии ОС получают номера, начинающиеся с Android 10. Лицензия с открытым исходным кодом также помогла увеличить популярность этой ОС среди производителей мобильных устройств, поскольку они могут теперь модифицировать ОС под свои требования, не влияя при этом на разработку приложений.
Но самая главная особенность в том, что Android — это больше, чем просто операционная система. Он во многом уравнял мобильные устройства с персональными компьютерами, позволив разработчикам писать приложения независимо от аппаратной платформы устройства. Это привело к созданию глобальной платформы для приложений и укрепило позиции Android, как передовой мобильной платформы, и в 2011 году он стал самой продаваемой операционной системой для смартфонов и для планшетов в 2013 году. Сегодня на Android работает множество электронных устройств, включая смарт-камеры, часы, медиаплееры и многое другое.
Архитектура
Первоначально Android разрабатывался для архитектуры ARM, а затем был расширен для поддержки архитектур x86 и x86–64. Однако в целом Android не заботится об аппаратном обеспечении устройства из-за разнообразия и множества типов среди компонентов в мобильных устройствах.
Основой ОС Android является модифицированная версия ядра Linux LTS, которая непосредственно взаимодействует с оборудованием. Драйверы, необходимые для работы устройства, реализуются производителями оборудования и добавляются в ядро. Это позволяет производителям оборудования разрабатывать драйверы для хорошо известного ядра, а разработчикам ОС игнорировать разнообразие оборудования. Android 11 поддерживает версии ядра 4.14, 4.19 и 5.4.
Особенности оборудования дополнительно маскируются также реализуемыми производителями уровнями аппаратной абстракции, которые предоставляют стандартные интерфейсы для высокоуровневых структур, чтобы обеспечить доступ к аппаратному обеспечению устройства, не заботясь при этом о реализации драйверов.
Android Runtime (ART) — это виртуальная машина, которая выполняет код приложения, содержащийся в файлах Dalvik Executable (DEX). Она управляет компиляцией кода, отладкой и очисткой памяти. Каждое приложение работает со своим собственным экземпляром ART, то есть в своей собственной виртуальной машине, чтобы обеспечить изоляцию кода. ART заменил Dalvik в качестве виртуальной машины Java для Android в 2013 году, поскольку его компиляция Ahead-of-Time обеспечила лучшую производительность по сравнению с компиляцией Just-in-Time у последней.
Собственные библиотеки C/C ++ являются важной частью операционной системы, поскольку большинство основных компонентов Android написаны на собственном коде. Инфраструктура Java API — это шлюз в ОС для всех пользовательских приложений. Он предоставляет множество сервисов для приложений в виде вызовов Java API, включая менеджеры действий, ресурсов и уведомлений, поставщиков контента и систему просмотра. Именно поэтому приложения для Android в основном разрабатываются на Java, хотя собственные библиотеки обеспечивают некоторую поддержку C/C++. Совсем недавно также поддерживался и Kotlin, он даже предпочитался Google для разработки приложений Android. Код компилируется Android Software Development Kit (SDK) и архивируется в виде пакета Android (APK).
Android против Linux
Хотя некоторые считают Android дистрибутивом Linux, он имеет мало общего с обычной ОС Linux.
В традиционном стеке Linux ядро выполняет большую часть системных функций, включая управление памятью и файлами, аппаратное взаимодействие и планирование процессов. Системные функции предоставляются приложениям через библиотеки и вызовы API на языке Си. Именно поэтому GNU C является более важной библиотекой в Linux. Пользователи взаимодействуют с системой через оболочки, которые транслируют пользовательские команды в системные вызовы.
С другой стороны, Android можно рассматривать как пользовательское приложение, работающее в Linux. ОС использует ядро для взаимодействия с оборудованием и управления системой, а затем предлагает свои функции другим приложениям через интерфейс API. Этот интерфейс написан полностью на Java, и даже функции библиотек C/C ++ предложены в оболочках Java. В Android нет оболочки, хотя некоторые утилиты командной строки поддерживаются через приложение Toybox.
Кроме того, Android оптимизирован для мобильных устройств, которые обычно обладают малой вычислительной мощностью, имеют небольшой объем памяти и работают от батарей. По умолчанию, в качестве библиотеки C, вместо GNU, он использует Bionic из-за пониженных требований к памяти и процессору. При нехватке памяти, Android может уничтожить наименее используемые процессы и сбросить блоки разделяемой памяти. Кроме того, здесь реализуется уникальная система управления питанием, в которой устройство остается в спящем режиме, потребляя минимальную мощность до тех пор, пока процесс не запросит ресурс.
Ядро Android
Перед установкой на устройство само ядро Linux подвергается модификации несколькими участниками проекта. Во-первых, разработчики Android оптимизируют ядро LTS для мобильных устройств, вносят коррективы в функции Android и оставляют код как общее ядро AOSP. Разработчики AOSP реализуют большинство изменений в виде драйверов устройств, чтобы гарантировать внесение минимальных изменений в основной код ядра. Это позволяет с минимальными изменениями объединять обновления базового ядра в ACK. Поставщики оборудования добавляют драйверы и уровни абстракции для создания ядра поставщика. Затем, производители устройств обновляют ядро в соответствии со своими требованиями, реализуя новые драйверы или даже улучшая систему. Это ядро, в конечном счете, устанавливается на выпускаемые производителем устройства.
Разработка приложения
Основной принцип разработки в Android заключается в том, чтобы абстрагироваться от вариативности оборудования и предоставить унифицированный интерфейс для приложений. Это достигается запуском всех приложений на виртуальных машинах Java, подобных Dalvik или ART. Еще более способствует этой абстракции и упрощает разработку приложений комплект, состоящий из инфраструктуры Java API и SDK Android. Интерфейс API выполняет всю сложную работу, обеспечивая приложениям доступ к системным ресурсам лишь через вызов функции, в то время как SDK предоставляет визуальные инструменты для создания макетов приложений и управления вводом данных пользователя.
Android предоставляет приложениям большую часть своих функций через службы (services). Служба — это приложение, которое выполняет длительные операции в фоновом режиме. Она не предоставляет пользовательского интерфейса и доступна только через платформу API. Службы также могут выполнять операции в приоритетном порядке и сообщениями уведомлять пользователя. Служба также может быть привязана к приложению и обеспечивать интерфейс клиент-сервер.
Стек Android также включает вторую операционную систему Trusty. Она работает параллельно с основной операционной системой и обеспечивает доверенную среду для изолированного выполнения. В основном она используется для мобильных платежей, безопасного банковского обслуживания, обработки паролей и других процессов, требующих безопасности и конфиденциальности.
Заключение
При первых анонсах Open Handset Alliance их планы по взаимодействию при разработке открытой и многоцелевой платформы представлялись не более чем громким заявлением. Однако через десять лет платформа Android произвела революцию, и не только в мобильной индустрии. Фактически, она породила совершенно новые отрасли промышленности и коренным образом изменила наш образ жизни, работы и общения.
Источник
Что такое Андроид и его функции
Что же такое Андроид, и зачем он нужен? Многие новички, покупая современный гаджет, будь то планшет или смартфон, задаются подобным вопросом. Стоит прояснить ситуацию и выделить некоторые преимущества этой платформы.
История появления
На сегодняшний момент существует множество устройств, которые работают на платформе Android. Данная операционная система предназначена для смартфонов и планшетов, наручных часов и электронных книг, игровых приставок и даже очков Google. Возможно, в скором времени появятся телевизоры и автомобили с поддержкой Андроид.
История создания ОС началась еще в 2003 году. В то время была основана небольшая организация под названием Android inc. Её учредителями были Рич Майнер, Крис Уайт, Энди Рубин и Ник Сирс. Уже тогда велись некоторые разработки, которые планировалось реализовать в новой операционной системе. Компания осуществляла свою деятельность в условиях строжайшей секретности.
Вскоре у организации закончились деньги, а значительных достижений в разработках ОС так и не было. Из-за отсутствия результатов инвесторов привлечь не удалось. Через время разработками заинтересовался Google. В 2005 году компания стала собственностью поискового гиганта.
После этого была основана корпорация Open Handset Alliance. В её состав вошли передовые изготовители мобильных устройств. В 2007 году была впервые представлена платформа Андроид. Как известно в её основе лежит ядро Linux. Первая версия данной операционной системы вышла в 2008 году.
Что это такое
Андроид – это операционная система, на которой работают смартфоны, планшеты и множество других устройств. Благодаря данной ОС даже самый недорогой телефон сможет приобрести новые возможности. Система позволит установить на девайс различные полезные программы, которые помогут сполна использовать все функции устройства.
Всё необходимое программное обеспечение можно скачать с Play Market. На данном сайте собранно более 700 тысяч программ. Широкий ассортимент позволит отыскать любое нужное приложение. С помощью операционной системы можно с легкостью получить доступ к интернету, смотреть видеофайлы, общаться в социальных сетях, слушать музыку, делать фотографии и тут же размещать их на своем аккаунте или читать электронные книги.
Стоит отметить, что ОС является совершенно бесплатной. Кроме того, она очень проста в использовании. Чтобы разобраться в интерфейсе не понадобится много времени. Благодаря всем своим достоинствам она стала самой распространенной в мире. За 2014 год было продано более 86% устройств, функционирующих на данной платформе.
Видео: телефон на Андроид
Применение ОС
С момента появления операционной системы Андроид и до нашего времени, разработчики не сидят, сложа руки. Платформа постоянно дорабатывается. При этом её функциональность расширяется, путем внедрения новых возможностей.
Платформа стала настолько популярной и комфортной в использовании, что многие компании, которые занимаются разработкой современных гаджетов, решили выпускать свои устройства на базе этой ОС.
Пользоваться Андроидом не так и сложно как кажется. С её помощью на устройстве можно выполнять практически те же действия, что и на компьютере.
Система предусматривает несколько стандартных приложений. Среди них есть:
Все приложения от компании Гугл.
Еще одним приятным плюсом является возможность настраивать свой рабочий стол самостоятельно. Можно добавить на устройстве дополнительный экран, где можно разместить ярлыки или виджеты. Также можно установить любую понравившуюся тему или обои, тем самым видоизменить интерфейс.
Чем хороша
Данная ОС обладает рядом достоинств. Главными из них являются:
удобство эксплуатации – система оснащена клавиатурой QWERTY, использовать которую комфортно и привычно, при этом можно выбрать любую другую среди бесплатных и платных приложений;
быстрота работы девайса – гаджет моментально реагирует на команды и без зависания, и прочих неприятностей выполняет поставленные задачи;
огромный ассортимент приложений и игр – большинство из них являются бесплатными, кроме того, открыт доступ ко всем продуктам Гугл;
отсутствует запрет на установку различных приложений и дополнений;
нет необходимости устанавливать дополнительные программы, чтобы получить доступ к памяти девайса – для этого нужно подключиться к компьютеру с помощью USB.
Этапы развития Android
После презентации первой версии платформы на протяжении следующего года она дорабатывалась, в результате чего были исправлены некоторые системные ошибки.
В 2009 году было представлено пять обновленных версий:
1.1 – были исправлены ошибки;
1.5 «Cupcake» – появилась виртуальная клавиатура, браузер, а также возможность воспроизведения и записи видеофайлов;
1.6 «Donut» – дополнением стала поддержка различных разрешений;
2.0 «Eclair» – стали доступными некоторые аккаунты Гугл;
2.1 «Eclair» – произошли изменения блокировки экрана и добавились «живые обои».
2010 год ознаменовался выходом еще двух версий. Ими стали:
2.2 «Froyo» – была увеличена скорость работы приложений, появилась функция запуска программ через ярлыки, усовершенствована система безопасности, стало возможным использование девайса в качестве беспроводной точки доступа;
2.3 «Gingerbread» – был изменен пользовательский интерфейс, также были усовершенствованы функции вставки и копирования, стала возможна поддержка нескольких камер.
Следующей разработкой производителей стала платформа 3.0, которая была презентована в 2011 году. Новая ОС была специально предназначена для планшетов.
Данная система отличается от предыдущих:
возможностью синхронизации ссылок с Гугл Хром;
поддержкой внешней клавиатуры;
теперь стало возможным изменять размер виджетов на экране;
работа на многоядерном процессоре.
Разработчики на этом не остановились и создали Андроид 4.0, который получил название «Ice Cream Sandwich». Эта платформа стала более универсальной. Она может использоваться как в телефоне, так и в планшете.
В ОС присутствует масса новых функций и доработок:
была изменена панель уведомлений;
добавился способ контроля интернет-трафика;
появилась функция голосового надиктовывания текста;
система проверки орфографии;
улучшилось приложение для фотокамеры – появился режим панорамной сьемки, различные эффекты и стабилизатор изображения;
был обновлен браузер;
поддержка скриншотов экрана;
обновленная система безопасности и защиты гаджета.
На протяжении 2012 и 2013 годов производители трудились над разработкой ОС «Jelly Bean».
Следующими версиями стали 4.1, 4.2, 4.3. Новые изменения, главным образом, коснулись быстроты работы интерфейса. Благодаря новым наработкам была увеличена производительность. Теперь параллельно работают графический процессор и центральный.
В обновленной версии платформы появились:
расширенный словарь, с поддержкой дополнительных языков;
вместительная панель уведомления;
появились сервисы Google Now;
в приложении для фото- и видеосъемки появились новые возможности;
повысилось качество отображения графических файлов;
было обновлено ядро Linux.
В конце 2013 была анонсирована еще одна версия Android 4.4 «Kitkat». Новая платформа была оптимизирована для работы на более дешевых устройствах, которые имеют оперативную память 512 МБ.
Здесь также присутствуют некоторые изменения:
теперь в смартфонах контакты, с которыми пользователь чаще общается, расположены вверху списка;
голосовой помощник постоянно активен;
автоматический определитель номера;
в видеоплеере теперь отображаются субтитры;
загрузчик файлов имеет обновленный дизайн;
поддержка приложений шагомеров;
были исправлены многочисленные ошибки и недоработки.
Последней разработкой компании стала версия 5. Новая ОС имеет название «Lollipop». Главной изюминкой стал дизайн Material design, который отличается своей многофункциональностью.
Конкуренты
Главные конкуренты, с которыми платформе Android приходится бороться за пальму первенства это:
Microsoft Windows Mobile;
RIM BlackBerry OS;
Samsung Bada OS;
На сегодня Андроид стал наиболее распространенной мобильной платформой в мире, нежели iOS. Однако в скором времени планируется презентация новой ОС Ubuntu Phone. Возможно, она станет еще одним серьезным конкурентом Андроида.
Устройства на Андроид
В 2008 году было выпущено первое устройство, которое работало на базе Андроид. Девайс был разработан компанией HTC. Им стал смартфон под названием HTC Dream. После этого еще несколько производителей телефонов изъявили желание выпускать мобильные устройства с поддержкой этой операционной системы.
Вскоре был анонсирован планшет на платформе Android. В 2009 году на рынке появилась фоторамка, работающая на этой ОС. Кроме того, через 2 года организация Blue Sky разработала новые наручные часы, которые получили название i’m Watch. Они также поддерживают данную систему.
Производители фотоаппаратов также решили не отставать и представили первую фотокамеру в мире, которая работает на Андроиде. Новинка была выпущена компанией Nikon. Кроме того, на данной платформе функционируют игровые приставки, электронные книги и медиаплееры. Предполагается, что в скором времени появятся еще некоторые девайсы.
С таким темпами развития платформа Android станет абсолютным лидером среди остальных операционных систем, оставив всех конкурентов позади.
Благодаря качественно продуманному интерфейсу, удобному пользованию и надежной защите данных, устройства на данной ОС, безусловно, достойны внимания.
Источник
