Архитектура операционной системы android ppt. Где хранятся данные приложений android

В этой статье мы рассмотрим архитектуру Android-приложений.

Откровенно говоря, официальную Google по этой теме я считаю не очень полезной. Детально отвечая на вопрос «как», она совсем не объясняет «что» и «почему». Итак, вот моя версия, и, я надеюсь, она внесёт некоторую ясность. Да, кстати, я полностью одобряю чтение статей Google, поскольку они содержат полезную информацию, повторять которую я не собираюсь.

Архитектура ОС Android - немного истории

Разработка ОС Android была начата в 2003 молодой компанией Android Inc. В 2005 году эта компания была куплена Google. Я считаю, что главные особенности архитектуры Android были определены именно в этот период. Это заслуга не только Android Inc; архитектурные концепции и финансовые ресурсы Google оказали решающее влияние на архитектуру Android. Далее я приведу несколько примеров.

Если вы помните, 2003-2005 года были ознаменованы повышенным вниманием к AJAX приложениям. Я думаю, это оказало основополагающее влияние на архитектуру Android: во многих аспектах она ближе к архитектуре типичного AJAX приложения, нежели к десктопному GUI приложению, написанному на Java, C#, C++, VB и тп.

Не знаю, почему так произошло. Моя догадка - это придумал кто-то из Google в тот период, когда насыщенные интернет-приложения (Rich Internet Applications, RIA) в духе Google Docs или Gmail считались решением всех проблем. По-моему, эту идею нельзя назвать ни плохой, ни хорошей. Просто помните, что Android-приложения очень сильно отличаются от десктопных.

Влияние архитектурной философии Eclipse заметно в выборе принципа реализации GUI, который больше похоже на SWT, нежели на Swing.

В стандартах оформления кода Android присутствует «венгерская нотация», рождённая в стенах MS. Можно предположить, что тот, кто писал эти стандарты, ранее занимался разработкой под Windows.

Архитектурные уровни Android

1. В основе лежит модифицированная и урезанная версия Linux, как я и упоминал в одной из моих предыдущих статей .
2. Над уровнем Linux находится уровень инфраструктуры приложения, содержащий виртуальную машину Dalvik , веб-браузер, базу данных SQLite , некие инфраструктурные «костыли» и Java API.
3. И, наконец, уровень написанных в Google Android-приложений. Вообще говоря, они являются расширением уровня инфраструктуры, поскольку разработчик может использовать эти приложения или их части как строительные блоки для собственных разработок.

Уровень Linux

Грубо говоря, у вас два пути: реализовывать собственные идеи, начав с нуля или же использовать существующую ОС и адаптировать её под свои устройства.

Реализация с нуля всегда звучит захватывающе для программистов. В эти моменты мы все верим в то, что в этот раз мы всё сделаем лучше, чем делают другие, и даже лучше, чем мы сами делали ранее.

Тем не менее, это не всегда практично. Например, использование ядра Linux заметно уменьшило стоимость разработки (возможно где-то и без того чрезмерно большую). Согласитесь, если кто-то решит создать нечто, напоминающее ядро Linux в его сегодняшнем состоянии, ему потребуется несколько миллионов долларов.

Если вы руководите Android Inc, то у вас по определению не может быть столько денег. Если вы руководите Google, то у вас такие деньги найдутся, но вы, скорее всего, подумаете дважды, прежде чем потратить их на создание собственной ОС. Так же вы потратите несколько лет, прежде чем достигните сегодняшнего состояния Linux; несколько лет задержки могут стать слишком большим опозданием при выходе на рынок.

В подобной ситуации компания Apple решила построить Mac OS на основе Free BSD. Android Inc приняла решение использовать Linux как основу для Android. Исходники как Free BSD, так и Linux, находятся в свободном доступе и предоставляют собой хорошую основу для любых разработок, будь то Apple или Google.

Но в то время запустить стандартный Linux на мобильном устройстве было невозможно (сейчас это уже не так). Устройства имели слишком мало оперативной и энергонезависимой памяти. Процессоры были значительно медленнее по сравнению с процессорами компьютеров, где обычно используется Linux. Как результат, разработчики Android решили минимизировать системные требования Linux.

Если рассматривать Linux на высоком уровне, то это комбинация ядра (без которого нельзя обойтись) и множества других, необязательных частей. Можно даже запустить одно ядро, без чего бы то ни было ещё. Так, Google вынуждена в любом случае использовать ядро Linux как часть ОС Android. Кроме того, были рассмотрены необязательные части и из них выбрано самое необходимое. Например, были добавлены сетевой фаервол IPTables и оболочка Ash. Любопытно, что добавили именно Ash, а не Bash, не смотря на то, что последний на порядок мощнее; вероятно, это решение было основано на том, что Ash менее требователен к ресурсам.

Разработчики Android модифицировали ядро Linux, добавив поддержку железа, используемого в мобильных устройствах и, чаще всего, недоступного на компьютерах.

Выбор Linux в качестве основы оказал огромное влияние на все аспекты ОС Android. Сборка Android, по сути, есть вариация процесса сборки Linux. Код Android находится под управлением git (инструмент, разработанный для управления кодом Linux). И так далее.

Пускай это всё и интересно, но вы, скорее всего, никогда не коснётесь всех этих специфических моментов до тех пор, пока ваша цель просто разработать приложения под Android. Исключение может составить разве что обзор файловой системы с помощью команд ash. Главное, что вы должны знать, разрабатывая приложения под Android - это уровень инфраструктуры приложения.

Вы можете спросить, как же быть, если необходимо разработать нативное приложение для Android? Google настоятельно не рекомендует делать этого. Технически, конечно, это возможно, но в дальнейшем у вас не будет возможности распространять это приложение нормальным способом. Так что подумайте дважды, прежде чем начать нативную разработку под Android, если конечно, вы не работает над Android Open Source Project (AOSP), т.е. собственно ОС Android.

Уровень инфраструктуры приложения

Apple решила использовать Objective-C как язык программирования и среду выполнения приложения iOS. Objective-C выглядит более или менее естественным выбором для ОС, в основе которой лежит Free BSD. Можно рассматривать Objective-C как обычный C++ с кастомным препроцессором, который добавляет некоторые специфические лингвистические конструкции. Почему же нельзя использовать стандартный C++, на котором написана Free BSD? Мне кажется причина в том, что Apple старается всё делать в своём, «эппловском» стиле.

Основная идея в том, что приложения iOS написаны более или менее на том же языке, что и стоящая за ними ОС.

Android-приложения сильно отличаются в этом смысле. Они написаны на Java, а это совсем другая технология, нежели C++ (хотя синтаксис и унаследован от C++).

Я думаю, основная причина состоит в необходимости одному и тому же приложению работать на различном аппаратном обеспечении. Эта проблема имеет место лишь для ОС Android; у ребят из Apple такой проблемы нет. iOS работает только на оборудовании собственного производства, и Apple полностью контролирует весь процесс. Для Android же всё наоборот: Google не контролирует производителей аппаратных средств. Например, ОС Android работает на процессорах с архитектурой x86, ARM и Atom (в комментах подсказывают, что x86 включает в себя Atom, и Android работает на x86, ARM, PPC и MIPS - примечание переводчика ). На бинарном уровне эти архитектуры несовместимы.

Если бы архитекторы ОС Android выбрали тот же путь, что и архитекторы из Apple, разработчики приложений под Android были бы вынуждены распространять несколько версий одного и того же приложения одновременно. Это стало бы серьёзной проблемой, которая могла бы привести к краху всего проекта Android.

Для того, чтобы одно и то же приложение могло работать на разном аппаратном обеспечении, компания Google использовала контейнер-ориентированную архитектуру (container-based architecture). В такой архитектуре двоичный код выполняется программным контейнером и изолируется от деталей конкретного аппаратного обеспечения. Примеры всем знакомы - Java и C#. В обоих языках двоичный код не зависит от специфики аппаратного обеспечения и выполняется виртуальной машиной.

Конечно, есть и другой способ достигнуть независимости от аппаратного обеспечения на уровне двоичного кода. Как один из вариантов, можно использовать эмулятор аппаратного обеспечения, так же известный как QEMU . Он позволяет эмулировать, например, устройство с процессором ARM на платформе x86 и так далее. Google могла бы использовать C++ как язык для разработки приложений внутри эмуляторов. Действительно, Google использует такой подход в своих эмуляторах Android, которые построены на основе QEMU.

Очень хорошо, что они не пошли по такому пути, поскольку тогда кому-то пришлось бы запускать ОС на эмуляторе, требующем намного больше ресурсов, и, как итог, скорость работы снизилась бы. Для достижения наилучшего быстродействия эмуляция была оставлена только там, где этого нельзя было избежать, в нашем случае - в Android-приложениях.

Как бы то ни было, компания Google пришла к решению использовать Java как основной язык разработки приложений и среды их выполнения.

Я думаю, это было критически важное архитектурное решение, которое поставило Android в стороне от остальных мобильных ОС на основе Linux, представленных в настоящее время. Насколько мне известно, ни у одной из них нет совместимости двоичного кода на уровне приложений. Возьмём для примера MeeGo . Она использует C++ и фреймворк Qt ; не смотря на то, что Qt кроссплатформенный, необходимость делать разные сборки для разных платформ не исчезает.

Выбрав Java, нужно было решить, какую виртуальную машину (JVM) использовать. Ввиду ограниченности ресурсов использование стандартной JVM было затруднено. Единственным возможным выбором было использование Java ME JVM, разработанной для мобильных устройств. Однако счастье Google было бы неполным без разработки собственной виртуальной машины, и появилась Dalvik VM .

Dalvik VM отличается от других виртуальных Java-машин следующим:

• Она использует специальный формат DEX для хранения двоичных кодов, в противовес форматам JAR и Pack200, которые являются стандартом для других виртуальных Java-машинах. Компания Google заявила, что бинарники DEX меньше, чем JAR. Я думаю, с тем же успехом они могли бы использовать Pack200, но они решили пойти своим путём.
• Dalvik VM оптимизирована для выполнения нескольких процессов одновременно.
• Dalvik VM использует архитектуру, основанную на регистрах против стековой архитектуры в других JVM, что приводит к увеличению скорости выполнения и уменьшению размеров бинарников.
• Она использует собственный набор инструкций (а не стандартный байткод JVM)
• Возможен запуск (если необходимо) нескольких независимых Android-приложений в одном процессе
• Выполнение приложения может охватывать несколько процессов Dalvik VM «естественным образом» (позже мы обсудим, что это значит). Для поддержи этого добавлено:
  • Специальный механизм сериализации объектов, основанный на классах Parcel и Parcelable. Функционально преследуются те же цели, что и Java Serializable, но в результате данные имеют меньший объём и потенциально более терпимы к версионным изменениям классов.
  • Особый способ для выполнения вызовов между процессами (inter process calls, IPC), основный на Android Interface Definition Language (AIDL).
• До Android 2.2 Dalvik VM не поддерживала JIT-компиляцию, что было серьёзным ударом по производительности. Начиная с версии 2.2, скорость выполнения часто используемых приложений заметно возросла .

Также они добавили несколько пакетов с открытым кодом, не являющихся частью стандартного JDK: Bouncy Castle crypto API, HTTPClient с поддержкой разделения HTTP/HTTPS на стороне клиента.

Также Google добавила веб-браузер в уровень инфраструктуры приложения. Это не полноценный Google Chrome для мобильных устройств, но очень близок к нему, поскольку основан на том же движке WebKit и использует движок JavaScript из Chrome. В конце концов, это крайне современный и высокотехнологичный браузер. Он может быть интегрирован в любые Android-приложения.

На сегодня это всё. В следующей статье мы сосредоточим внимание на архитектуре Android-приложений.

Апдейт от переводчика. В оригинале использовалась не совсем верная терминология. Спасибо всем тем, кто указал на эти ошибки.

ОС Android - операционная система для мобильных телефонов, планшетных компьютеров и нетбуков, основанная на ядре Linux. Изначально разрабатывалась компанией Android Inc., которую затем купила компания Google. Первая версия ОС Google Android вышла в сентябре 2008 года. В конце 2010 года платформа Android стала самой продаваемой ОС для смартфонов.

ОС Android - это набор открытого программного обеспечения для мобильных устройств от компании Google, в состав которого входит операционная система и комплект базовых межплатформенных приложений. Приложения для ОС Android являются программами в байт-коде для виртуальной машины Dalvik, которая является частью мобильной платформы Android.

Архитектура операционной системы Android

Если представить компонентную модель Android в виде иерархии (Рис.2) , то можно выделить 4 основных уровня:

Уровень ядра Linux;

Уровень библиотек (Libraries);

Уровень среды исполнения (Android Runtime);

Уровень каркаса приложений (ApplicationFramework);

Уровень приложений (Applications).

Уровень ядра Linux. В самом низу, в основе будет располагаться ядро операционной системы.ОС Android основана на ОС Linux версии 2.6, тем самым платформе доступны системные службы ядра, такие как управление памятью и процессами, обеспечение безопасности, работа с сетью и драйверами. Также ядро служит слоем абстракции между аппаратным и программным обеспечением.

Рис.2

Уровень библиотек (Libraries)."Выше" ядра, как программное обеспечение промежуточного слоя, лежит набор библиотек, предназначенный для решения типовых задач, требующих высокой эффективности. То есть, именно этот уровень отвечает за предоставление реализованных алгоритмов для вышележащих уровней, поддержку файловых форматов, осуществление кодирования и декодирования информации, отрисовку графики и многое другое. Библиотеки реализованы на C/C++ и скомпилированы под конкретное аппаратное обеспечение устройства, вместе с которым они и поставляются производителем в предустановленном виде.

Перечислим некоторые из низкоуровневых библиотек:

SurfaceManager - диспетчер поверхностей управляет доступом к подсистеме отображения 2D- и 3D- графических слоев.

Media Framework - библиотеки, c помощью которых система может осуществлять запись и воспроизведение аудио и видео данных, а также вывод статических изображений.

SQLite - легковесная и производительная реляционная СУБД, используемая в Android в качестве основного движка для работы с базами данных.

3D libraries - библиотеки для работы с 3D-графикой.

FreeType - библиотека, предназначенная для работы со шрифтами.

LibWebCore - ядро встроенного web-браузера.

SGL (ScalableGraphicsLibrary) - библиотека для работы с 2D-графикой.

SSL - библиотеки для поддержки одноименного криптографического протокола.

libc - библиотека стандартных вызовов языка C.

Уровень среды исполнения (Android Runtime). На этом же уровне располагается Android Runtime - среда выполнения прикладных программ. Ключевыми её составляющими являются набор стандартных библиотек и виртуальная машина Dalvik. Каждое приложение в ОС Android запускается в собственном экземпляре виртуальной машины Dalvik. Таким образом, все работающие процессы изолированы от операционной системы и друг от друга. Архитектура Android Runtime такова, что работа программ осуществляется строго в рамках окружения виртуальной машины. Благодаря этому осуществляется защита ядра операционной системы от возможного вреда со стороны других её составляющих. Поэтому код с ошибками или вредоносное ПО не смогут испортить ОС Android и устройство на её базе. Такая защитная функция, наряду с выполнением программного кода, является одной из ключевых для Android Runtime.

Уровень каркаса приложений (ApplicationFramework). ОС Android позволяет полностью использовать API (интерфейс программирования приложений - набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант) используемый в приложениях ядра. Архитектура построена таким образом, что любое приложение может использовать уже реализованные возможности другого приложения при условии, что последнее откроет доступ на использование своей функциональности. Таким образом, архитектура реализует принцип многократного использования компонентов ОС и приложений.

Основой всех приложений является набор систем и служб:

Диспетчер действий (ActivityManager) управляет жизненным циклом приложений и предоставляет систему навигации по истории работы с действиями.

Диспетчер окон (Window Manager) управляет окнами, и предоставляет для приложений более высокий уровень абстракции библиотеки Surface Manager.

Поставщик содержимого (ContentProviders) - это службы, которые позволяют приложениям получать доступ к данным других приложений, а также предоставлять доступ к своим данным.

Система представлений (ViewSystem) - это богатый набор представлений с расширяемой функциональностью, который служит для построения внешнего вида приложений, включающий такие компоненты, как списки, таблицы, поля ввода, кнопки и т.п.

Диспетчер уведомлений (NotificationManager) позволяет любому приложению отображать пользовательские уведомления в строке статуса.

Диспетчер пакетов (Package Manager) управляет установленными пакетами на вашем устройстве, отвечает за установку новых и удаление существующих.

Диспетчер телефонии (Telephony Manager) содержит API для взаимодействия с возможностями телефонии (звонки, смс и т.п.)

Диспетчер ресурсов (ResourceManager) предназначен для доступа к строковым, графическим и другим типам ресурсов.

Диспетчер местоположения (Location Manager), позволяющий приложениям получать обновленные данные о текущем географическом положении устройства

Уровень приложений (Applications). На вершине программного стека Android лежит уровень приложений. Сюда относится набор базовых приложений, который предустановлен на ОС Android. Например, в него входят браузер, почтовый клиент, программа для отправки SMS, карты, календарь, менеджер контактов и многие другие. Список интегрированных приложений может меняться в зависимости от модели устройства и версии Android. И помимо этого базового набора к уровню приложений относятся все прикладные приложения под платформу Android, в том числе и установленные пользователем.

Операционная система Androidсостоит из набора компонентов таких как приложения, каркас приложения, библиотеки, среды исполнения и ядра линукс. На Рисунок представлена диаграмма основных компонентов операционной системы Android .

Рисунок 2.1 - Основные компоненты ОС Android

Уровень приложений

В состав ОС Android входит комплект базовых приложений: клиенты электронной почты и SMS, календарь, различные карты, браузер, программа для управления контактами и многое другое. Все приложения, запускаемые на платформе Android, написаны на языке Java.

Уровень каркаса приложений

ОС Android позволяет полностью использовать API, используемый в приложениях ядра. Архитектура построена таким образом, что любое приложение может использовать уже реализованные возможности другого приложения при условии, что последнее откроет доступ на использование своей функциональности. Таким образом, архитектура реализует принцип многократного использования компонентов ОС и приложений.

Основой всех приложений является набор систем и служб:

менеджер действий (Activity Manager ) управляет жизненным циклом приложений и предоставляет систему навигации по истории работы с действиями;

контент-провайдеры (Content Providers ) – это службы, которые позволяют приложениям получать доступ к данным других приложений, а также предоставлять доступ к своим данным;

система представлений (View System ) – это богатый набор представлений с расширяемой функциональностью, который служит для построения внешнего вида приложений, включающий такие компоненты, как списки, таблицы, поля ввода, кнопки и т.п.;

менеджер ресурсов (Resource Manager ) предназначен для доступа к строковым, графическим и другим типам ресурсов;

менеджер извещений (Notification Manager ) позволяет любому приложению отображать пользовательские уведомления в строке статуса.

Уровень библиотек

Платформа Android включает набор C/C++ библиотек, используемых различными компонентами ОС. Для разработчиков доступ к функциям этих библиотек реализован через использование ApplicationFramework. Ниже представлены некоторые из них:

System C library - BSD-реализация стандартной системной библиотеки C (libc) для встраиваемых устройств, основанных на Linux;

Media Libraries – библиотеки, основанные наPacketVideo‘sOpenCORE, предназначенные для поддержки проигрывания и записи популярных аудио- и видео- форматов (MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG и т.п.);

LibWebCore – ядро встроенного web-браузера;

Surface Manager – менеджер поверхностей управляет доступом к подсистеме отображения 2D- и 3D- графических слоев;

SGL (ScalableGraphicsLibrary) – библиотека для работы с 2D-графикой, основанная на библиотеке SDL (SimpleDirectMediaLayer);

3D libraries – библиотеки для работы с 3D-графикой, основанные наOpenGLES 1.0 API;

FreeType – библиотека, предназначенная для работы со шрифтами.

SQLite – легковесная реляционная система управления базами данных.

Уровень среды исполнения

В состав ОС Android входит набор библиотек ядра, которые предоставляют большую часть функциональности библиотек ядра языка Java.

Платформа использует оптимизированную, регистр-ориентированную виртуальную машину Dalvik, в отличии от которой стандартная виртуальная машина Java– стек-ориентированная. Каждое приложение запускается в своем собственном процессе, со своим собственным экземпляром виртуальной машины. Виртуальная машина Dalvik использует формат DalvikExecutable(*.dex), оптимизированный для минимального использования памяти приложением. Это обеспечивается такими базовыми функциями ядра Linux, как организация поточной обработки и низкоуровневое управление памятью. Байт-кодJava, на котором написаны ваши приложения, компилируются в dex-формат при помощи утилиты dx, входящей в состав SDK.

Уровень ядра Linux

ОС Android основана на ОС Linux версии 2.6, тем самым платформе доступны системные службы ядра, такие как управление памятью и процессами, обеспечение безопасности, работа с сетью и драйверами. Также ядро служит слоем абстракции между аппаратным и программным обеспечением .

В данной статье вы узнаете какие папки (директории) в Android существуют, какие файлы в них находятся, за что отвечают данные папки и файлы и зачем они нужны.

Предисловие о структуре

У многих есть компьютер и на них установлена ОС Windows. Все прекрасно знают, что в данной ОС все распределено по дискам:

C: — на данном диске находиться система

D: — для личных файлов (диска может и не быть, если он не «разбит»)

E: — Z: — флешки, переносные жесткие диски, CD или DVD приводы.

В Windwows все рассредоточено по различным дискам. В UNIX/Linux куда входит и Android (а также BSD, куда входит Mac OS X) все выглядит все немного иначе. Файловая структура имеет древовидный вид. Возможно сейчас не понятно, но дальше с прочтением статьи будет более понятно.

Также стоит знать что Android как и в Linux, в отличие от Windows очень чувствительны к регистру. Например папка Name, NaMe, name, NAME — это 4 разных папки, тогда как Windows сможет создать только одну папку с таким именем.

Для того чтобы было более понятно о чем идет речь, рекомендуется установить файловый менеджер Root Browser.

Структура и назначение папок и файлов Android

Как было выше сказано — структура имеет древовидный вид. У любого дерева имеется корень, в UNIX/Linux он также существуют. Корень — это отправной пункт в файловой структуре, с корня система обрастает папками и файлами. Корень в UNIX/Linux отмечается как знак:

/

подробно о разделе dev

/dev/ — в данном разделе содержится информация о устройствах системы и файлов.

[свернуть]

подробно о разделе data

раздел /data/ — пользовательский раздел в котором находятся установленные приложения, личные настройки

папка /data/app — здесь находятся установленные приложения, игры.

папка /data/app-lib — дополнительные библиотеки необходимые для работы определенных приложений (присутствует в новых версиях Android).

папка /data/dalvik-cache — кеш-память, для работы Java машины Dalvik которая является «двигателем» в Android отвечающая за запуск и работу приложений.

папка /data/data — в данной папке находятся индивидуальные настройки каждого пользовательского приложения, библиотеки и другие файлы необходимые файлы для их работы.

папка /data/system/ — в данном разделе находятся глобальные настройки пользовательского окружения, синхронизация, аккаунты, блокировка.

файлы gesture.key, locksettings.db, locksettings.db-shm, locksettings.db-wa l — графический ключ , пин-код.

[свернуть]

подробно о разделе preload

раздел /preload/ — в данном разделе находятся дополнительные файлы и папки, которые зеркалируются в раздел /system/ (данный раздел имеется не во всех Android, преимущественно в Samsung).

[свернуть]

подробно о разделе system

раздел /system/ — данный раздел содержит системные папки и файлы необходимые для функционирования Android.

папка /system/app — здесь находятся системные приложения и сервисы (в новых ОС Android сервисные приложения вынесли в другую папку priv-app ).

папка /system/bin и /system/xbin — папка содержит файлы и ссылки на исполняемые бинарные файлы.

файл /system/xbin/su — файл отвечающий за Root права .

папка /system/camerdata — в данной папке находятся файлы отвечающие за работу камеры.

папка /system/etc — в данной папке находятся конфигурационные файлы необходимые при загрузке ОС а также необходимые в процессе работы различных программ.

папка /system/init.d — в данной папке находятся скрипты, которые могут влиять на работу системы.

файл /system/etc/ hosts — файл отвечающий за блокировку, переадресацию веб адресов.

файл /system/etc/ apns.conf — файл с информацией о точках доступах интернет (APN).

файл /system/etc/ gps.conf — настройки GPS.

папка /system/fonts — папка с системными шрифтами.

папка /system/framework — папка с «процессами» Android.

папка /system/lib/ — библиотеки системных приложений и сервисов.

папка /system/lib/modules — драйверы системы.

папка /system/media — папка с системными звуками и анимацией включения.

файл /system/media/bootanimation.zip — исполняемый архив с загрузочной анимацией.

папка /system/priv-app — папка с сервисами/приложениями Android.

файл /system/build.prop — конфигурационный файл с помощью которого можно изменить системные настройки.

[свернуть]

подробно о разделе proc

раздел /proc — виртуальный раздел содержащий информацию о ядре и его конфигурации.

Архитектура ОС Android представляется интерес, прежде всего, для разработчиков, которые все о ней и так знают, поэтому попробуем донести эти сведения до рядовых пользователей в интересном и понятном виде, чтобы они знали, как работает их любимая система. В том, что она именно любимая для многих, сомневаться не приходится. Но некоторые еще не до конца понимают всякие процессы, зачем и почему имеет смысл разлочивать устройство, лишать его гарантии и безопасности.

Первое, что нужно знать: Android есть вариант ОС Linux, и хоть здесь эта система нашла свою родную нишу. Внутри системы, на самом базовом ее уровне, находится модифицированное ядро Linux, которое, как в больших системах, нужно часто обновлять. Намного чаще, чем в других мобильных ОС, иначе вы лишитесь возможности использовать новые фишки, датчики, приложения и прочие полезные штуки. Ядро работает с приложениями и драйверами через API системы, и только на этом уровне драйверов и системных приложений можно писать программы на языке С++. Среднюю часть машины занимает платформа, которую можно сравнить с.NET от Майкрософт. Она управляется языком Java. Каждое приложение пользователя порождает процесс, когда платформа формирует для него виртуальную среду исполнения. В этот момент Java приложения в виде кода классов и библиотек автоматически переводятся в универсальный байт-код, исполняемый на байт-машине Delvik. Эта машина имеет много общего с Java-машиной JVM.

Приложения работают в изолированной друг от друга среде, захватывая только те ресурсы, которые им необходимы. В этом коренное отличие, например, от программ на ПК, где любая программа может захватить все ресурсы. Хотя приложения оптимизированы по качеству кода и изолированы друг от друга, у них есть не только приоритеты вытесняющей многозадачности, но и способы обмена данными и файлами путем присвоения им одинаковых идентификаторов. Таким образом, можно сделать так, что родственные программы будут тратить минимум лишних ресурсов, обращаясь к API через платформу, а также общим файлам профилей, спискам контактов и т.д. Здесь интересно то, что Delvik можно подсунуть и другой код на Java, который виртуальная машина примет как родной. Это позволяет реализовывать многочисленные виртуальные системы разработки, применять новые языки программирования и даже менять фреймворк приложений на альтернативные варианты – лишь бы он умел генерировать байт-код и соответствовать вызовам API.

Платформа, или фреймворк, работает с данными унифицированным образом, переводя их в формат баз данных SQLite – с таким же форматом работает, к примеру, Mozilla на ПК. Доступом в Сеть заведует оптимизированный для мобильных устройств браузер Chrome. Для создания безупречной графики API поддерживает технологию OpenGL ES v.3.0, а также целый набор жадных графических и видеоформатов и контейнеров для их хранения, включая h.264, mkv, MP4 и т.д.

Связь с другими устройствами – проводная (USB, карты памяти) и беспроводная (BT, IR, Wi-Fi, EDGE/3G/LTE). Множество датчиков завязаны на получение сигналов извне системы: GPS, акселерометр, компас, фотосъемка, датчик темноты, фитнес-датчики.

В заводском состоянии Android очень стабилен и защищен, но не позволяет выходить пользователю за рамки сайтов, где можно брать альтернативные программы. Именно поэтому, а также для программирования на низком уровне, его лишают защиты, после чего необходимо ставить в систему антивирусное ПО.