Реферат по дисциплине «Операционные системы, среды и оболочки» на тему «Архитектура платформы Google Android»

Архитектура Android 4

Список источников 10

Вопреки распространенному мнению, Android установлен не только на планшетах и смартфонах, но и на электронных книгах, цифровых проигрывателях, наручных часах, нетбуках и даже очках Google.

Эта платформа является самой популярной на рынке: она установлена на 68% устройств². Число программ в магазине приложений Google Play превышает 600 000 единиц. За всё время работы магазина было выполнено 20 млрд установок приложений. Согласно заявлениям Энди Рубина — руководителя разработки Android в Google — ежедневно в мире активируется 1.3 млн Android-устройств.

Эти данные и побудили меня исследовать вопрос об архитектуре платформы.

Архитектура Android

1. 
   Ядро OS Linux версии 2.6 обеспечивает функционирование системы. Оно отвечает за безопасность, управление памятью, энергосистемой и процессами, а также предоставляет сетевой стек³ и модель драйверов. Кроме того, оно играет связующую роль между аппаратным обеспечением и остальной частью программного стека.
   
2. 
   Программное обеспечение промежуточного слоя - набор библиотек (Libraries), предназначенный для обеспечения важнейшего функционала для приложений.
   

• 
  Surface Manager – композитный менеджер окон. Вместо того, чтобы отрисовывать графику в буфер дисплея, система посылает поступающие команды отрисовки в закадровый буфер, где они накапливаются вместе с другими, составляя некую композицию, а потом выводятся пользователю на экран. Это позволяет создавать интересные бесшовные эффекты, прозрачность окон и плавные переходы.
  
• 
  Media Framework – библиотеки, реализованные на базе PacketVideo OpenCORE. С их помощью система осуществляет запись/воспроизведение аудио- и видео- контента, а также вывод статических изображений. Поддерживаются форматы MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG и PNG и др.
  
• 
  SQLite – реляционная СУБД, используемая в Android в качестве основного движка для работы с базами данных, используемыми приложениями для хранения информации.
  
• 
  3D библиотеки — используются для отрисовки 3D-графики, при возможности используют аппаратное ускорение. Реализуются на основе API OpenGL ES 1.0⁴.
  
• 
  FreeType – библиотека для работы для растеризации шрифтов и осуществления операций над ними.
  
• 
  LibWebCore – библиотеки браузерного движка WebKit.
  
• 
  SGL (Skia Graphics Engine) – библиотека для работы с 2D-графикой.
  
• 
  Libc – стандартная библиотека языка C, настроенная для работы на устройствах на базе Linux.
  

3. 
   Следующий уровень - Application Framework, или каркас приложений. Именно через каркасы приложений разработчики получают доступ к API⁵, предоставляемым компонентами системы, лежащими ниже уровнем. Кроме того, благодаря архитектуре фреймворка, любому приложению предоставляются уже реализованные возможности других приложений, к которым разрешено получать доступ.
   

• 
  Богатый и расширяемый набор представлений (Views), который может быть использован для создания визуальных компонентов приложений, например, списков, текстовых полей, таблиц, кнопок или даже встроенного web-браузера.
  
• 
  Контент-провайдеры (Content Providers), управляющие данными, которые одни приложения открывают для других, чтобы те могли их использовать для своей работы.
  
• 
  Менеджер ресурсов (Resource Manager), обеспечивающий доступ к ресурсам без функциональности (не несущими кода), например, к строковым данным, графике, файлам и другим.
  
• 
  Менеджер оповещений (Notification Manager), благодаря которому все приложения могут отображать собственные уведомления для пользователя в строке состояния.
  
• 
  Менеджер действий (Activity Manager), который управляет жизненными циклами приложений, сохраняет данные об истории работы с действиями, а также предоставляет систему навигации по ним.
  
• 
  Менеджер местоположения (Location Manager), позволяющий приложениям периодически получать обновленные данные о географическом положении устройства.
  

Отличия фреймворка от библиотеки

• 
  Фреймворк только выполняет код, написанный для него, библиотеки исполняются сами.
  
• 
  Фреймворк состоит из библиотек с разной функциональностью и назначением, а библиотеки объединяют наборы функций, близких по логике.
  

4. 
   Уровень Applications. Сюда относятся базовые программы, предустановленные на Android. Это браузер, почтовый клиент, программа для отправки SMS, карты, календарь, менеджер контактов. Список интегрированных приложений может меняться в зависимости от модели устройства и версии Android. Также на этом уровне располагается стороннее ПО. Система позволяет устанавливать его без ограничений, поэтому все стандартные приложения могут быть заменены аналогами. Приложения для Android пишутся на языке Java.
   

Особенности архитектуры платформы Google Android позволили ей выйти на первое место среди других платформ. Главные из них:

1. 
   Грамотно разработанное ядро, заимствованное у системы Linux.
   
2. 
   Регистр-ориентированная виртуальная машина Dalvik для выполнения приложений.
   
3. 
   Инновационные библиотеки, значительно расширяющие функционал устройств.
   
4. 
   «Легковесная» СУБД SQLite для хранения данных.
   
5. 
   Возможность поддержки 3D и 2D графики, и даже комбинирования их в одном приложении.
   
6. 
   Многозадачность и изолированность процессов друг от друга.
   
7. 
   Универсальность архитектуры наряду с высоким качеством.
   

1. 
   Голощапов А.Л. Google Android: системные компоненты и сетевые коммуникации. – СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – 384 c.
   
2. 
   Фелкер Д. Android: разработка приложений для чайников. – М.: Диалектика, 2012. – 336 с.
   
3. 
   Хашими С., Коматинени С., Маклин Д. Разработка приложений для Android. – СПб.: Питер, 2011. – 736 с.
   

1. 
   http://androidmarket.ru/?page_id=6402
   
2. 
   http://android-shark.ru/arhitektura-operatsionnoy-sistemyi-android/
   
3. 
   http://developer.android.com/guide/components/fundamentals.html
   
4. 
   http://developers-android.narod.ru/guide/topics/fundamentals.html
   
5. 
   http://habrahabr.ru/post/124484/
   
6. 
   http://ru.wikipedia.org
   
7. 
   http://www.3dnews.ru/phone/google-android
   
8. 
   http://www.android-x.ru/content/development/dokumentatsiya/komponenty-android-prilozheniya
   
9. 
   http://www.ixbt.com/soft/google-android-sdk.shtml
   
10. 
    http://www.pcweek.ru/mobile/article/detail.php?ID=116280