Принцип работы операционной системы android

Содержание
  1. Принципы работы операционной системы Android
  2. Характеристика работы операционной системы Android, используемой для мобильных телефонов. Создание Android проекта в среда разработки Eclipse. Общая структура и функции файла манифест. Компоненты Android приложения. Способы осуществления разметки.
  3. Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
  4. 3.1 Подготовка к работе
  5. 3.2 Настройка программ
  6. Начнем с установки Android SDK. Первое что требуется — установить JDK.
  7. Далее — запустить программу установки последней версии Android SDK.
  8. После завершения установки запускаем SDK Manager. Выбираем packages, которые нужно установить. SDK Manager скачивает и устанавливает все выбранные пакеты, а затем перезапускается.
  9. Для создания нового Android проекта необходимо выбрать File\New\Project\Android\AndroidProject
  10. Операционная система Android
  11. История развития
  12. Архитектура
  13. Android против Linux
  14. Ядро Android
  15. Разработка приложения
  16. Заключение

Принципы работы операционной системы Android

Характеристика работы операционной системы Android, используемой для мобильных телефонов. Создание Android проекта в среда разработки Eclipse. Общая структура и функции файла манифест. Компоненты Android приложения. Способы осуществления разметки.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 15.11.2012
Размер файла 1,0 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Развитие мобильных устройств не стоит на месте, они завоевывают всё большую популярность среди пользователей. А доминирующей на рынке мобильной платформой является операционная система Android. Её доля ?60%. Согласно последнему отчету исследовательской компании Gartner, через несколько лет платформа Android может стать самой популярной операционной системой в мире, что является хорошим поводом для изучения как самой системы, так и сред разработки под неё.

Целью моей курсовой работы является изучение принципов работы операционной системы Android, а также освоение знаний по созданию программ для данной ОС.

«Родным» для Android языком программирования, о котором и пойдет речь, является Java. Для разработки используется среда Eclipseс надстройкой AndroidSDK и встроенным в SDK эмулятором мобильного устройства.

Java является объектно-ориентированным языком. Синтаксис программного кода для ПК и мобильных разнится, в AndroidSDK используется множество собственных библиотек, в первую очередь, обеспечивающих взаимодействие пользователя с устройством жестами.

Android — операционная система для смартфонов, планшетов и нетбуков. Компания Google приобрела разработчика программного обеспечения Android inc. в 2005 году. Операционная система Android основана на модифицированном ядре Linux. Впоследствии, Google и другие участники Open Headset Alliance сотрудничали для совместной разработки этой новой операционной системы. Далее Android Open Source Project (AOSP) поручено поддержание и дальнейшее развитие платформы. У Android имеется большое сообщество разработчиков, которые расширяют функциональность устройств. Официально об OS Android стало известно 5 ноября 2007 года, когда было объявлено основание Open Headset Alliance — консорциум из 80 компаний

Android приложения включают в себя java-приложения и библиотеки, которые запускаются виртуальной машиной Dalvik. Библиотеки включают в себя систему управления, графику OpenGL ES 2.0, движок WebKit, графический движок SGL, SSL и библиотеки Bionic. OS Android состоит из 12 миллионов строк кода, в том числе 3-х миллионов строк XML, 2.8 миллионов строк на C, 2.1 миллиона строк на Java и 1.75 миллиона строк на C++.android операционный телефон файл

2. История OS Android

Компания Android inc. была основана в октябре 2003 года в Пало Альто, штат Калифорния. Основателями Android inc. были Энди Рубин, Рич Майнер, Ник Сирс и Крис Уайт.

В августе 2005 года компания Google приобрела Android inc. После этого Android inc. стала дочерней компанией Google. После покупки Энди Рубин, Рич Майнер и Крис Уайт остались в Android inc. После поглощения Android inc., в сети стали появляться слухи о том, что Google хочет выйти на рынок мобильных телефонов.

Получив поддержку Google, команда во главе с Энди Рубином начала работать над операционной системой базирующейся на ядре Linux. Тогда же, в декабре 2006 года поползли слухи о том, что Google планирует выпустить смартфон под свои брендом, так называемый “Гуглофон”.

Все эти слухи опроверг Эрик Шмидт, заявив следующее: «Сегодняшнее заявление носит более амбициозный характер, чем выпуск смартфона под нашим брендом, о чем пресса спекулирует последние недели. Наше видение заключается в том, что мощнейшая платформа должна отдать свои силы тысячам различных моделей телефонов». После этих слов 5 ноября 2007 года и был представлен Open Headset Alliance — консорциум из множества компаний, в который вошли такие гиганты как: Broadcom Corporation, Google, HTC, Intel, LG, Marvell Technology Group, Motorola, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics, Sprint Nextel, T-Mobile, Texas Instruments и другие.

Читайте также:  Опера для андроид с кешем

Названия каждой очередной версии ОС Android представляет собой название какого-либо десерта. Первые буквы наименований в порядке версий соответствуют буквам латинского алфавита.

3. Среда разработки Eclipse

3.1 Подготовка к работе

JavaDevelopmentKit(JDK) можно скачать с оффициального сайта Java, раздела «Загрузки».

Для скачивания среды разработки Eclipseнужно перейти на сайт http://www.eclipse.org/ и в разделе «Загрузки» выбрать версию EclipseClassic.

Оставшийся компонент — AndroidSoftwareDevelopmentKit загружается по адресу http://developer.android.com/sdk/index.html.

3.2 Настройка программ


Начнем с установки Android SDK. Первое что требуется — установить JDK.


Далее — запустить программу установки последней версии Android SDK.


После завершения установки запускаем SDK Manager. Выбираем packages, которые нужно установить. SDK Manager скачивает и устанавливает все выбранные пакеты, а затем перезапускается.

Следующий шаг — установка Eclipse. Eclipse поставляется в виде zip-архива. Распаковываем его в любую директорию, например, c:\utils\eclipse.

Теперь устанавливаем плагин для работы с android SDK — ADT Plugin. Запускаем Eclipse. Он предложит создать новый workspace, соглашаемся.

Выбираем Help>Install new software. Жмем кнопку «Add..», появляется окно «Add repository». В поле Name вводим «ADT Plugin», в поле Location указываем https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/. Ставим галочку «Developer Tools», дважды жмем Next, принимаем лицензионное соглашение. После завершения загрузки плагина перегружаем Eclipse.

Осталось указать Eclipse путь к Android SDK. Открываем Window>>Preferences>>Android, в графе SDK

Location вводим c:\program files\Android\android-sdk. Жмем кнопку «Apply» — появится список установленных API. Закрываем окно — Eclipse и Android SDK установлены.

Для создания нового Android проекта необходимо выбрать File\New\Project\Android\AndroidProject

Далее идет настройка проекта:

На первых порах настройки не так важны, достаточно назвать проект и выбрать версию API, остальное можно оставить по-умолчанию.

4. Структура проекта

На рисунке показана структура Androidпроекта, в которой большая часть файлов — автогенерируемые. Программист работает лишь с папкой res, в которой хранятся ресурсы, которые используются в проекте и src — папку, содержащую исходный код классов.

5. Android Manifest

В структуре Android проекта одним из важнейших файлов является Android Manifest.xml.

Файл манифеста выполняет следующие функции:

· Объявляет имя Java-пакета данного приложения.

· Описывает компоненты приложения — деятельности, службы, приемники, широковещательных намерений и контент провайдеры, из которых приложение состоит.

· Объявляет, какие разрешения должно иметь приложения для обращения к защищенным частям API и взаимодействия с другими приложениями.

· Объявляет разрешения, которые сторонние приложения обязаны иметь, чтобы взаимодействовать с компонентами данного приложения.

· Объявляет минимальный уровень APIAndroid, которого требует приложение.

· Перечисляет библиотеки, с которыми приложение должно быть связано.

Редактировать файл манифеста можно вручную, записывая XML-код непосредственно в файл, или через визуальный редактор ManifestEditor, что является наиболее удобным способом для новичков.

Общая структура манифеста

— Корневой раздел файла. По умолчанию создается с 4 атрибутами:

Xmls : android Определяет пространство имен Android . Строка одинакова для любого проекта.

Package — определяет имя пакета приложения.

Android: versionCodeУказывает внутренний номер версии.

Android: versionName — указывает номер пользовательской версии.

объявляет разрешение, которое используется для ограничения доступа к определенным компонентам или функциональности данного приложения. В этой секции описываются права, которые должны запросить другие приложения для получения доступа к вашему приложению.

Запрашивает разрешения, которые должны быть предоставлены приложению для его полного функционирования.

— Элемент, определяющий имя для набора логически связанных разрешений. Этот элемент не объявляет разрешение непосредственно, только категорию, в которую могут быть помещены разрешения.

© 2000 — 2021, ООО «Олбест» Все права защищены

Источник

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.

Читайте также:  Альтернатива скайп для android

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).

Читайте также:  Солнечные обои для андроид

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

Оцените статью