Версия мобильной операционной системы android

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

Эволюция ОС Android: от самого начала и до наших дней

Антон Чепур

Android обладает самой большой пользовательской базой среди всех настольных и мобильных операционных систем. При этом «Зеленый робот» пробрался не только в смартфоны и планшеты: в наши дни вполне обыденными стали телевизоры, умные часы и даже автомобили с Android. Его триумф не всегда был очевиден, хотя еще во время своего зарождения в 2003 этой ОС некоторые разработчики предрекали ей большое будущее.

Начиная с оригинальной бета-версии и до Nougat, Marshmallow и остальных, мы рассмотрим историю развития мобильной операционки от Google, включая далеко не самые известные сегодня версии вроде Android 1.0 и Cupcake

Android Inc. и ранние некоммерческие релизы

В октябре 2003 компания Android Inc была основана Энди Рубином, Ричем Майнером, Ником Сирсом и Крисом Уайтом. Изначально ребята хотели создать продвинутую операционную систему для цифровых камер, превращающую их в «гораздо более умные устройства, осведомленные о местонахождении и предпочтениях своего владельца». Вскоре стало понятно, что рынок фото- и видеокамер слишком уж скромен, и парни сфокусировались на смартфонах в попытке составить конкуренцию таким гигантам того времени, как Symbian и Windows Mobile.

После неуверенного (из-за острых проблем с финансированием) старта Android Inc вместе с многими ключевыми сотрудниками была приобретена корпорацией Google 17 августа 2005 года. С этого момента, возглавляемая Рубином команда занялась разработкой мобильной операционной системы, основанной на ядре Linux. Культовый логотип в виде зеленого робота был создан дизайнером Ириной Блок, а вскоре после этого, 5 ноября 2007го была выпущена первая бета-версия.

Android 1.0

– это первая коммерческая версия Android, представленная 23 сентября 2008, а первым доступным для приобретения Android-устройством стал HTC Dream. Хоть это и был первый официальный релиз, Android0 принес ряд привычных нам сегодня функций, таких как веб-браузер, поддержка камеры, синхронизация с Gmail, YouTube-видеоплеер, Google Карты, а также возможность синхронизации Календаря и Контактов. Приложения могли быть загружены через Android Market и запущены с домашнего экрана. Первый апдейт, Android 1.1 был выпущен 9 февраля 2009 и добавил несколько новых функций, вместе с тем поправив множество багов и недоработок.

Android 1.5 Cupcake

27 апреля 2009 разработчики выкатили очередное обновление под номером 1.5, и в первую очередь оно примечательно тем, что именно с этой версии каждый крупный релиз Android стал получать имя, посвященное тому или иному десерту.

Помимо оригинального имени, новые версии получают еще и соответствующую фигуру на лужайке возле штаб-квартиры Google в калифорнийском городке Маунтин-Вью. В функциональном плане, с Android 1.5 платформа обзавелась поддержкой небольших наглядных приложений – виджетов. Кроме того, смартфоны под управлением Android 1.5 получили возможность записывать видео в формате MPEG-4, автоматически подключаться к Bluetooth-аксессуарам и добавлять к фотографии к карточкам контактов.

Android 1.6 Donut

Android 1.6 Donut вышла 15 сентября 2009. С этим релизом операционная система стала выглядеть как никогда лучше: а все благодаря поддержке экранов с WVGA-разрешением и появившейся взаимоинтеграции таких приложений, как Камера и Галерея – теперь можно было сделать снимок и тут же одним нажатием открыть получившуюся фотографию.

Также был улучшен текстовый и голосовой поиск, с этого момента включающий в себя закладки, историю браузера, контакты и результаты из Сети.

Android 2.0 Éclair

26 октября мы получили третье довольно масштабное обновление системы за год. Этот апдейт включал поддержку почтовика Microsoft Exchange вместе с возможностью просмотра писем из разных учетных записей в одном почтовом ящике. Android 2.0 получил улучшенную виртуальную клавиатуру, позволяющую набирать сообщения с гораздо большей скоростью и более удобное приложение для текстовой переписки, в котором отныне можно было оперативно найти нужное SMS- или MMS-сообщение.

Помимо нововведений, упрощающих переписку, Android Eclair подружила камеры подконтрольных гаджетов со вспышкой, цветовыми фильтрами и цифровым зумом. Вслед за Android 2.0, 3 декабря 2009 Google выпустила небольшую заплатку – Android 2.0.1 – она не несла в себе никаких функциональных нововведений, а лишь исправляла мелкие ошибки.

Android 2.2 Froyo

Версия Android 2.2 Froyo (Frozen yoghurt, замороженный йогурт) осчастливила нас своим присутствием 20 мая 2010 и включала в себя ряд улучшений, повышающих производительность и общую скорость работы системы. Среди привычных сегодня вещей, в Android 2.2 появилась возможность использовать смартфон в качестве хотспота и ограничивать объем трафика, расходуемого через мобильную сеть.

Также была введена поддержка дисплеев с высоким PPI и обновилось приложение Android Market’а, которое теперь могло автоматически обновлять установленные приложения. Несмотря на свой почти семилетний возраст, Froyo до сих пор остается довольно распространенной (относительно), будучи установленной на 0.1% Android-устройств.

Android 2.3 Gingerbread

Этот апдейт был представлен 6 декабря 2010, а его главной фишкой был свежий интерфейс, ставивший на первое место простоту и скорость использования. Переработке подверглась и встроенная виртуальная клавиатура, позволив более точно и интуитивно набирать текст. Помимо этого, Android 2.3 Gingerbread стала первой версией, поддерживающей NFC и в ней впервые был удобный и кажущийся сегодня чем-то обыденным Менеджер Загрузок, позволяющий просматривать и редактировать историю скачанных файлов.

Android 3.0 Honeycomb

Honeycomb запустили 22 февраля 2011 года, а главным новшеством стало то, что это была первая версия Android, полностью ориентированная на планшеты. Данный апдейт принес новый «голографический» интерфейс. Тогда и были перенесены в нижнюю часть экрана навигационные кнопки и Статус-бар с уведомлениями. Среди прочего, в Android 3.0 появились расширенный режим просмотра контактов и электронных писем, поддержка нескольких вкладок и режима Инкогнито в стандартном браузере. Также была введена совместимость с многоядерными процессорами, открывшая новую эпоху высокопроизводительных Android-аппаратов.

Чуть позже было выпущено пару минорных обновлений: Android 3.1 (10 мая 2011) научила ОС «видеть» подключаемые через USB аксессуары, проигрывать FLAC-аудио и масштабировать виджеты на домашнем экране, а Android 3.2 включала поддержку Google TV.

Android 4.0 Ice Cream Sandwich

Четвертая версия Android считается одним из самых крупных обновлений этой операционной системы. «Четверка» вышла 18 октября 2011, и предназначалась для всех устройств с Android 2.3 и выше. В этом апдейте вновь был переработан интерфейс и появился новый шрифт Roboto, ставший системным шрифтом ОС Android по умолчанию. Кроме того, в Android 4.0 Ice Cream Sandwich произошли такие изменения, как:

• Упростилась работа с папками (например, до этого нельзя было перетаскивать файлы из одной папки в другую)
• Камера стала поддерживать съемку роликов в разрешении 1080p
• Стандартный веб-браузер научился синхронизировать закладки с таковыми из Chrome (если, конечно, в последнем был выполнен вход в учетную запись Google).

Android 4.1 Jelly Bean

«Желейка» была представлена 9 июля 2012 и в ней разработчики сосредоточились на повышении производительности и улучшении внешнего вида интерфейса. Особое внимание было уделено работе с графикой, в частности, технологии, которая должна была обеспечить стабильную работу с пользовательским интерфейсом при идеальных 60 fps.

В ноябре того же года на рынке появилась Android 4.2, а 24 июля 2013 – Android 4.3, сделавшая возможным размещение виджетов на локскрине и совместимая с 4К-экранами.

Android 4.4 KitKat

Какое-то время после релиза Jelly Bean многие специалисты предрекали, что следующую версию Android назовут Lime Pie, однако 31 октября 2013 года ребята из Маунтин-Вью представили новую прошивку с номером 4.4, и по мнению маркетологов Google, более лаконичным именем KitKat, а первым устройством под управлением KitKat стал анонсированный в тот же день Google Nexus 5. В Android 4.4 были применены несколько ухищрений, делающих интерфейс более «свежим».

Однако не все новшества были исключительно эстетического характера: например, появился особый режим, позволяющий приложениям при необходимости скрывать статус бар и наэкранные кнопки, тем самым, освобождая больше места для отображения самого приложения. Помимо вышеупомянутых особенностей, обновившиеся до Android 4.4 девайсы получили возможность эмуляции NFC-карт – иными словами, пользователи смогли оплачивать покупки с помощью смартфона.

Android Wear

18 марта 2014 в свет вышла платформа Android Wear, разработанная специально для смарт-часов и прочей носимой электроники. Android Wear сопрягается с устройствами на базе Android 4.3+ и использует Google Now и мобильные уведомления, чтобы сообщать вам нужную информацию. Первыми гаджетами под управлением Android Wear в июне 2014го стали часы Samsung Gear Live и LG G Watch, а через два месяца, 5 сентября 2014 к ним присоединились и кругленькие Moto 360.

Android Wear была отлично воспринята публикой: только за первые 6 месяцев с момента релиза было продано более 720 000 носимых устройств под управлением AW. В завершение разговора об Android Wear добавлю, что 10 декабря 2014 вышло небольшое обновление системы, позволившее создавать и устанавливать кастомные циферблаты.

Android 5.0 Lollipop

О выходе Android 5.0 Lollipop впервые было объявлено 25 июня 2014 в ходе конференции для разработчиков Google I/O 2014, полноценный же релиз состоялся 12 ноября. В новой прошивке очередной раз был перерисован интерфейс, получивший любимый многими минималистичный Material Design.

Значительному переосмыслению подверглись и уведомления, многозадачность и огромное количество других вещей (разблокировка с помощью распознавания лица, включения экрана двойным тапом, Гостевой режим – и это далеко не полный список).

Android 6.0 Marshmallow

Шестая версия Android была представлена в мае 2015, а стала доступна она почти через полгода, в октябре того же года. В Android 6.0 появилась ранее недоступная функция Now on Tap, представляющая собой возможность контекстного поиска с использованием истории браузера для более релевантных результатов.

С Marshmallow также было добавлено большое системное обновление, касающееся политики энергосбережения. Теперь, если вы не используете смартфон, он практически не расходует энергию.

Android 7 Nougat

Самая актуальная на сегодняшний день версия Android 7 очень рано — в сравнении с предшественницами — появилась в виде бета-версии (в марте прошлого года), однако полномасштабный запуск пришелся на август 2016. Различия между Android Marshmallow и Nougat минимальны, но в то же время последняя осчастливила многих пользователей по всему миру долгожданным многооконным режимом. Эта функция наиболее полезна на Pixel C с его большой диагональю дисплея, но при этом она неплохо работает и на смартфонах – особенно, если вам надо работать с двумя приложениями одновременно.

Кроме того, в Android 7 появилась возможность быстрого ответа в мессенджерах напрямую из уведомлений. Как это обычно бывает, свежая версия мобильной операционной системы от Google очень медленно портируется под девайсы сторонних производителей, но я надеюсь, что в 2017 году ситуация изменится в лучшую сторону – не в последнюю очередь благодаря устройствам, продающимся с Android Nougat из коробки.

Источник