Android Architecture: Application Layers, Framework, Component

Android Η αρχική κυκλοφορία του λειτουργικού συστήματος ήταν το 2008. Ακόμη και στην αρχή του, η ομάδα πίσω από το λειτουργικό σύστημα το έχτισε πάνω στους ώμους γιγάντων. Πέρα από τη διεπαφή χρήστη που το Android Το OS εμφανίζεται στο επίπεδο της επιφάνειας, αποτελείται από πολλαπλά στρώματα. Αυτά τα επίπεδα περιλαμβάνουν προσαρμοσμένο κώδικα και τεχνολογίες ανοιχτού κώδικα που βρίσκονται υπό συνεχή ανάπτυξη για δεκαετίες.

Android έχει αναπτυχθεί μέσω μαζικών συνεργατικών προσπαθειών και επενδύσεων από πολλές εταιρείες. Η κύρια εταιρεία πίσω από την ανάπτυξη Android είναι GoogleΆλλες εταιρείες περιλαμβάνουν κατασκευαστές συσκευών όπως η Samsung, η LG, κατασκευαστές επεξεργαστών όπως η Intel και η ARM, για να αναφέρουμε μόνο μερικές.

Όταν μιλάμε Android αρχιτεκτονική, εννοούμε πώς το Android Το σύστημα έχει σχεδιαστεί, τμηματοποιηθεί σε επίπεδα και έχει κατασκευαστεί για να λειτουργεί ως σύστημα. Η οικοδόμηση ενός τόσο περίπλοκου συστήματος απαιτεί προσεκτική δόμηση για να διασφαλιστεί ότι όλα τα εξαρτήματα συνεργάζονται με συνοχή. Η αρχιτεκτονική του διασφαλίζει ότι τα πολλά εξαρτήματα λειτουργούν ως σύνολο χωρίς να κολλάνε.

Επίπεδα

Τα παρακάτω είναι τα επίπεδα που συνθέτουν το Android αρχιτεκτονική όπως αναγράφεται στο διάγραμμα:

1. Εφαρμογή
2. Πλαίσιο εφαρμογής
3. Android Runtime και βασικές βιβλιοθήκες
4. Linux Kernel

Ντιβελόping Ένα λειτουργικό σύστημα για κινητές συσκευές συνοδεύεται από μια σειρά προκλήσεων. Η χρήση αυτής της πολυεπίπεδης αρχιτεκτονικής διασφαλίζει ότι διαφορετικά προβλήματα αναλύονται και επιλύονται σε διαφορετικά επίπεδα.

Μια πολυεπίπεδη αρχιτεκτονική βοηθά να διαχωρίζονται οι ανησυχίες και διασφαλίζει ότι οι προγραμματιστές λογισμικού Android δεν χρειάζεται να αντιμετωπίζουν προβλήματα χαμηλού επιπέδου σε κάθε βήμα. Αντίθετα, μπορούν να επικεντρωθούν στην παροχή επιχειρηματικής αξίας που σχετίζεται με το επίπεδο στο οποίο εργάζονται.

Οι προγραμματιστές εργάζονται για να κάνουν τις εφαρμογές να μην χρειάζεται να ανησυχούν για την υλοποίηση του πλαισίου εφαρμογής. Αυτή η εργασία αφήνεται για τους προγραμματιστές συστημάτων που εργάζονται στο πλαίσιο εφαρμογής.

Οι προγραμματιστές του Application Framework εργάζονται για την εμπειρία προγραμματιστή και δεν χρειάζεται να ανησυχούν για τα προγράμματα οδήγησης χαμηλού επιπέδου. Οι μηχανικοί συστημάτων χαμηλού επιπέδου μπορούν να επικεντρωθούν πλήρως σε στοιχεία χαμηλού επιπέδου, όπως προγράμματα οδήγησης Bluetooth ή ήχου και παρόμοια.

AndroidΗ πολυεπίπεδη δομή του καθιστά δυνατή την εφαρμογή ενημερώσεων με διορθώσεις σφαλμάτων ή βελτιώσεις σε κάθε επίπεδο από μόνο του. Αυτό διασφαλίζει ότι οι αλλαγές στα επίπεδα δεν παρεμβαίνουν μεταξύ τους. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στα άτομα που εργάζονται σε διαφορετικό επίπεδο του λειτουργικού συστήματος να συνεργάζονται με το να εμποδίζουν το ένα το άλλο καθώς γίνονται νέες ενημερώσεις και εκδόσεις.

Android Εφαρμογή

Αυτό είναι το επίπεδο με το οποίο αλληλεπιδρούν οι τελικοί χρήστες. Είναι σε αυτό το επίπεδο όπου οι προγραμματιστές εφαρμογών δημοσιεύουν τις εφαρμογές τους για εκτέλεση.

Android, από προεπιλογή, συνοδεύεται από ένα σύνολο εφαρμογών που κάνουν τις συσκευές Android να μπορούν να χρησιμοποιηθούν από το offset.

1. Αρχική Σελίδα: Η αρχική σελίδα Android αποτελείται από εικονίδια εκκίνησης για εφαρμογές που χρησιμοποιούνται συνήθως στις οποίες ο τελικός χρήστης μπορεί να θέλει γρήγορη πρόσβαση. Μπορείτε να ξεκινήσετε τις εφαρμογές κάνοντας κλικ στις εκκινητές αυτών των εφαρμογών. Στο επάνω μέρος της οθόνης, έχετε γραφικά στοιχεία που δείχνουν δίκτυο, επίπεδο μπαταρίας, ημερομηνία και ώρα.
2. Επαφές: Android, από προεπιλογή, παρέχει ένα μέσο αποθήκευσης και ανάκτησης επαφών. Τα στοιχεία επικοινωνίας κοινοποιούνται σε άλλες εφαρμογές για τη βελτίωση της λειτουργικότητας.
3. μηνύματα: Android παρέχει τη δυνατότητα αποστολής και λήψης μηνυμάτων SMS.
4. Email: Android συνοδεύεται από εγγενή υποστήριξη για υπηρεσίες email. Ρύθμιση ενός Android συσκευή απαιτεί ένα Gmail λογαριασμός. Ρύθμιση Gmail ενεργοποιεί άλλα στοιχεία που εξαρτώνται από το email Android συσκευές. Ορισμένες λειτουργίες που εξαρτώνται από το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο περιλαμβάνουν μηχανισμούς ασφάλειας και ανάκτησης. Μια άλλη λειτουργία που εξαρτάται από το email είναι η πρόσβαση στο Play Store, μια αγορά για Android εφαρμογές.
5. Browser: Android συνοδεύεται από προεπιλεγμένο πρόγραμμα περιήγησης.
6. Συρτάρι ειδοποιήσεων: Σουίping Στην οθόνη εμφανίζεται το συρτάρι ειδοποιήσεων. Παρέχει συμβάντα εφαρμογής για τα οποία ο χρήστης πρέπει να γνωρίζει. Πάνω από την ειδοποίηση υπάρχει ένα σύνολο συντομεύσεων για ορισμένες ρυθμίσεις συσκευής που χρησιμοποιούνται συνήθως, τις οποίες οι χρήστες μπορούν να ενεργοποιήσουν. Αυτές οι ρυθμίσεις περιλαμβάνουν ενεργοποιήσεις και απενεργοποιήσεις για διάφορα στοιχεία υλικού, όπως Bluetooth και Wifi. Με παρατεταμένο πάτημα αυτών των συμβάντων, μπορούμε να μεταβούμε στη σελίδα διαμόρφωσής τους.

Αυτό το επίπεδο αναφέρεται επίσης ως επίπεδο χρήστη σε αντίθεση με τα παρακάτω επίπεδα, τα οποία είναι κυρίως συντονισμένα για την ανάπτυξη εφαρμογών. Οι προγραμματιστές εφαρμογών δημιουργούν και προσαρμόζουν τις εμπειρίες για τις εφαρμογές τους σε αυτό το επίπεδο. Τα επίπεδα κάτω από το επίπεδο εφαρμογής δεν προσαρμόζονται από τους προγραμματιστές εφαρμογών. Θεωρούνται μέρος του επιπέδου συστήματος. Αυτά τα επίπεδα προσαρμόζονται από τους κατασκευαστές συσκευών, Google ομάδες Android ή τρίτα μέρη που θέλουν να χρησιμοποιήσουν το Android πηγαίο κώδικα για το προϊόν ή την έρευνά τους.

Πλαίσιο εφαρμογής

The Android Το OS εκθέτει τις υποκείμενες βιβλιοθήκες και τα χαρακτηριστικά του Android συσκευή που χρησιμοποιούν α Java API. Αυτό είναι αυτό που είναι γνωστό ως το Android δομή. Το πλαίσιο εκθέτει ένα ασφαλές και ομοιόμορφο μέσο προς χρήση Android πόρους της συσκευής.

1) Υπεύθυνος δραστηριότητας

Οι εφαρμογές χρησιμοποιούν το Android στοιχείο δραστηριότητας για την παρουσίαση ενός σημείου εισόδου στην εφαρμογή. Android Οι δραστηριότητες είναι τα στοιχεία που στεγάζουν τη διεπαφή χρήστη με την οποία αλληλεπιδρούν οι χρήστες της εφαρμογής. Καθώς οι τελικοί χρήστες αλληλεπιδρούν με το Android συσκευή, ξεκινούν, σταματούν και πηδούν εμπρός και πίσω σε πολλές εφαρμογές. Κάθε συμβάν πλοήγησης ενεργοποιεί και απενεργοποιεί πολλές δραστηριότητες σε αντίστοιχες εφαρμογές.

The Android Το ActivityManager είναι υπεύθυνο για προβλέψιμη και συνεπή συμπεριφορά κατά τις μεταβάσεις εφαρμογών. Το ActivityManager παρέχει μια υποδοχή για τους δημιουργούς εφαρμογών ώστε οι εφαρμογές τους να αντιδρούν όταν το Android Το OS εκτελεί καθολικές ενέργειες. Οι εφαρμογές μπορούν να ακούσουν συμβάντα όπως εναλλαγή συσκευής, καταστροφή εφαρμογής λόγω έλλειψης μνήμης, μετατόπιση μιας εφαρμογής εκτός εστίασης κ.λπ.

Μερικά παραδείγματα του τρόπου με τον οποίο οι εφαρμογές μπορούν να αντιδράσουν σε αυτές τις μεταβάσεις περιλαμβάνουν την παύση μιας δραστηριότητας σε ένα παιχνίδι, τη διακοπήping μουσική που παίζει κατά τη διάρκεια μιας τηλεφωνικής κλήσης.

2) Διαχείριση παραθύρων

Android μπορεί να προσδιορίσει πληροφορίες οθόνης για να καθορίσει τις απαιτήσεις που απαιτούνται για τη δημιουργία παραθύρων για εφαρμογές. Windows είναι οι υποδοχές όπου μπορούμε να προβάλουμε τη διεπαφή χρήστη της εφαρμογής μας. Android χρησιμοποιεί τη Διαχείριση παραθύρων για να παρέχει αυτές τις πληροφορίες στις εφαρμογές και στο σύστημα καθώς εκτελούνται, ώστε να μπορούν να προσαρμοστούν στη λειτουργία στην οποία εκτελείται η συσκευή.

Η Διαχείριση παραθύρων βοηθά στην παροχή μιας προσαρμοσμένης εμπειρίας εφαρμογής. Οι εφαρμογές μπορούν να γεμίσουν ολόκληρη την οθόνη για μια καθηλωτική εμπειρία ή να μοιραστούν την οθόνη με άλλες εφαρμογές. Android το ενεργοποιεί επιτρέποντας πολλά παράθυρα για κάθε εφαρμογή.

3) Διαχείριση τοποθεσίας

γέφυρα Android Οι συσκευές είναι εξοπλισμένες με συσκευές GPS που μπορούν να λάβουν τη θέση του χρήστη χρησιμοποιώντας δορυφορικές πληροφορίες, στις οποίες μπορεί να φτάσει μέχρι την ακρίβεια των μετρήσεων. Οι προγραμματιστές μπορούν να ζητήσουν άδεια τοποθεσίας από τους χρήστες, να προσφέρουν τοποθεσία και εμπειρίες με επίγνωση.

Android είναι επίσης σε θέση να χρησιμοποιήσει ασύρματες τεχνολογίες για να εμπλουτίσει περαιτέρω τις λεπτομέρειες τοποθεσίας και να αυξήσει την κάλυψη όταν οι συσκευές βρίσκονται σε κλειστούς χώρους. Android παρέχει αυτές τις δυνατότητες υπό την ομπρέλα του Location-Manager.

4) Υπεύθυνος Τηλεφωνίας

γέφυρα Android οι συσκευές διαδραματίζουν πρωταρχικό ρόλο στην τηλεφωνία. Android χρησιμοποιεί το TelephoneManager για να συνδυάσει στοιχεία υλικού και λογισμικού για την παροχή δυνατοτήτων τηλεφωνίας. Τα στοιχεία υλικού περιλαμβάνουν εξωτερικά εξαρτήματα όπως η κάρτα sim και εξαρτήματα της συσκευής όπως το μικρόφωνο, την κάμερα και τα ηχεία. Τα στοιχεία λογισμικού περιλαμβάνουν εγγενή στοιχεία όπως πληκτρολόγιο κλήσης, τηλεφωνικό κατάλογο, προφίλ ήχου κλήσης. Χρησιμοποιώντας το TelephoneManager, ένας προγραμματιστής μπορεί να επεκτείνει ή να ρυθμίσει με ακρίβεια την προεπιλεγμένη λειτουργία κλήσης.

5) Διαχειριστής πόρων

Android Η εφαρμογή συνήθως συνοδεύεται από κάτι περισσότερο από κώδικα. Έχουν επίσης άλλους πόρους, όπως εικονίδια, αρχεία ήχου και βίντεο, κινούμενα σχέδια, αρχεία κειμένου και παρόμοια. Android βοηθά στη διασφάλιση ότι υπάρχει αποτελεσματική, ανταποκρινόμενη πρόσβαση σε αυτούς τους πόρους. Εξασφαλίζει επίσης ότι οι σωστοί πόροι παραδίδονται στους τελικούς χρήστες. Για παράδειγμα, τα αρχεία κειμένου της σωστής γλώσσας χρησιμοποιούνται κατά τη συμπλήρωση πεδίων στις εφαρμογές.

6) Σύστημα προβολής

Android παρέχει επίσης ένα μέσο για την εύκολη δημιουργία κοινών οπτικών στοιχείων που απαιτούνται για την αλληλεπίδραση με την εφαρμογή. Αυτά τα στοιχεία περιλαμβάνουν γραφικά στοιχεία όπως κουμπιά, θήκες εικόνων όπως ImageView, στοιχεία για την εμφάνιση μιας λίστας στοιχείων όπως το ListView και πολλά άλλα. Τα εξαρτήματα είναι προκατασκευασμένα, αλλά είναι επίσης προσαρμόσιμα για να ταιριάζουν στις ανάγκες και την επωνυμία των προγραμματιστών εφαρμογών.

7) Διαχειριστής ειδοποιήσεων

Ο Διαχειριστής Ειδοποιήσεων είναι υπεύθυνος για την ενημέρωση Android χρήστες συμβάντων εφαρμογών. Αυτό το επιτυγχάνει δίνοντας στους χρήστες οπτικά, ακουστικά ή δονητικά σήματα ή συνδυασμό αυτών όταν συμβαίνει ένα συμβάν. Αυτά τα συμβάντα έχουν εξωτερικούς και εσωτερικούς παράγοντες ενεργοποίησης. Μερικά παραδείγματα εσωτερικών κανόνων είναι συμβάντα κατάστασης χαμηλής μπαταρίας που ενεργοποιούν μια ειδοποίηση για να δείξει χαμηλή μπαταρία. Ένα άλλο παράδειγμα είναι συμβάντα που καθορίζονται από τον χρήστη, όπως ένας συναγερμός. Ορισμένα παραδείγματα εξωτερικών κανόνων περιλαμβάνουν νέα μηνύματα ή εντοπίστηκαν νέα δίκτυα Wi-Fi.

Android παρέχει ένα μέσο για τους προγραμματιστές και τους τελικούς χρήστες για να ρυθμίσουν με ακρίβεια το σύστημα ειδοποιήσεων. Αυτό μπορεί να βοηθήσει να διασφαλιστεί ότι μπορούν να στέλνουν και να λαμβάνουν συμβάντα ειδοποιήσεων με τρόπο που ταιριάζει καλύτερα σε αυτούς και στο τρέχον περιβάλλον τους.

8) Διαχειριστής πακέτων

Android παρέχει επίσης πρόσβαση σε πληροφορίες σχετικά με εγκατεστημένες εφαρμογές. Android κρατά track πληροφοριών εφαρμογής, όπως συμβάντα εγκατάστασης και απεγκατάστασης, δικαιώματα που ζητά η εφαρμογή και χρήση πόρων, όπως η κατανάλωση μνήμης.

Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να επιτρέψουν στους προγραμματιστές να κάνουν τις εφαρμογές τους να ενεργοποιούν ή να απενεργοποιούν τη λειτουργικότητα ανάλογα με τις νέες δυνατότητες που παρουσιάζονται από τις συνοδευτικές εφαρμογές.

9) Πάροχος περιεχομένου

Android έχει έναν τυποποιημένο τρόπο κοινής χρήσης δεδομένων μεταξύ εφαρμογών στη συσκευή χρησιμοποιώντας τον πάροχο περιεχομένου. Οι προγραμματιστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τον πάροχο περιεχομένου για να εκθέσουν δεδομένα σε άλλες εφαρμογές. Για παράδειγμα, μπορούν να κάνουν τα δεδομένα της εφαρμογής αναζητήσιμα από εξωτερικές εφαρμογές αναζήτησης. Android Η ίδια εκθέτει δεδομένα όπως δεδομένα ημερολογίου, δεδομένα επαφής και παρόμοια χρησιμοποιώντας το ίδιο σύστημα.

Android Runtime και Core/Native Libraries

1) Android Διάρκεια

Android χρησιμοποιεί αυτή τη στιγμή Android Runtime (ART) για την εκτέλεση του κώδικα εφαρμογής. Το ART προηγείται από το Dalvik Runtime που μεταγλωττίζει τον κώδικα προγραμματιστή σε εκτελέσιμα αρχεία Dalvik (αρχεία Dex). Αυτά τα περιβάλλοντα εκτέλεσης είναι βελτιστοποιημένα για την πλατφόρμα Android λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς του επεξεργαστή και της μνήμης στις κινητές συσκευές.

Ο χρόνος εκτέλεσης μεταφράζει τον κώδικα που γράφτηκε από προγραμματιστές σε κώδικα μηχανής που κάνει υπολογισμούς και χρησιμοποιεί στοιχεία πλαισίου Android για την παροχή λειτουργικότητας. Android φιλοξενεί πολλαπλές εφαρμογές και στοιχεία συστήματος που το καθένα εκτελείται στις διεργασίες του.

Βασικές Βιβλιοθήκες

Σε αυτό το τμήμα, θα συζητήσουμε μερικές από τις βασικές βιβλιοθήκες που υπάρχουν στο Android λειτουργικό σύστημα.

2) MediaFramework

Android Επίσης, υποστηρίζει εγγενώς δημοφιλείς κωδικοποιητές πολυμέσων, διευκολύνοντας τις εφαρμογές που δημιουργούνται στο Android πλατφόρμα για χρήση/αναπαραγωγή στοιχείων πολυμέσων εκτός συσκευασίας.

3) SQLite

Android έχει επίσης ένα SQLite βάσεις δεδομένων που επιτρέπει στις εφαρμογές να έχουν πολύ γρήγορη λειτουργία εγγενούς βάσης δεδομένων χωρίς την ανάγκη βιβλιοθηκών τρίτων.

4) Ελεύθερος τύπος

Android συνοδεύεται από μια προεγκατεστημένη γρήγορη και ευέλικτη μηχανή γραμματοσειρών. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους προγραμματιστές εφαρμογών να διαμορφώνουν το στυλ των στοιχείων της εφαρμογής τους και να προσφέρουν μια πλούσια εμπειρία που επικοινωνεί την πρόθεση του προγραμματιστή.

5) OpenGL

Android έρχεται επίσης με το σύστημα γραφικών OpenGL. Είναι μια βιβλιοθήκη C που βοηθάει Android χρησιμοποιήστε στοιχεία υλικού για την απόδοση 2D και 3D γραφικών σε πραγματικό χρόνο.

6) SSL

Android έρχεται επίσης με ένα ενσωματωμένο επίπεδο ασφαλείας για την ασφαλή επικοινωνία μεταξύ των εφαρμογών Android και άλλες συσκευές όπως διακομιστές, άλλες κινητές συσκευές, δρομολογητές 6.

7) SGL

Android συνοδεύεται από μια βιβλιοθήκη γραφικών που υλοποιείται σε κώδικα χαμηλού επιπέδου που αποδίδει αποτελεσματικά γραφικά για την πλατφόρμα Android. Λειτουργεί με τα εξαρτήματα υψηλότερου επιπέδου του Android πλαίσιο Android αγωγός γραφικών.

8) Libc

Ο πυρήνας της Android περιέχει βιβλιοθήκες γραμμένες σε C και C++, οι οποίες είναι γλώσσες χαμηλού επιπέδου που προορίζονται για ενσωματωμένη χρήση που βοηθούν στη μεγιστοποίηση της απόδοσης. Το Libc παρέχει ένα μέσο για την έκθεση λειτουργιών συστήματος χαμηλού επιπέδου όπως Threads, Sockets, IO και παρόμοια σε αυτές τις βιβλιοθήκες.

9) Webkit

Αυτή είναι μια μηχανή προγράμματος περιήγησης ανοιχτού κώδικα που χρησιμοποιείται ως βάση για τη δημιουργία προγραμμάτων περιήγησης. Η προεπιλεγμένη Android πρόγραμμα περιήγησης πριν από την έκδοση 4.4 Το KitKat το χρησιμοποιεί για την απόδοση ιστοσελίδων. Επιτρέπει στους προγραμματιστές εφαρμογών να αποδίδουν στοιχεία Ιστού στο σύστημα προβολής χρησιμοποιώντας το WebView. Αυτό επιτρέπει στις εφαρμογές να ενσωματώνουν στοιχεία ιστού στη λειτουργικότητά τους.

10) Surface Manager

Ο διαχειριστής επιφάνειας είναι υπεύθυνος για τη διασφάλιση της ομαλής απόδοσης των οθονών εφαρμογής. Αυτό το κάνει συνθέτοντας 2D και 3D γραφικά για απόδοση. Το επιτρέπει περαιτέρω κάνοντας buffer εκτός οθόνης.

Linux Kernel

Το ριζικό συστατικό του Android Το σύστημα είναι ο πυρήνας του Linux. Είναι το θεμελιώδες κομμάτι που δίνει τη δυνατότητα σε όλα Androidλειτουργικότητα του.

Ο πυρήνας Linux είναι ένα λογισμικό δοκιμασμένο σε μάχη που έχει χρησιμοποιηθεί στην ανάπτυξηping λειτουργικά συστήματα για συσκευές μεγάλης γκάμας, από υπερυπολογιστές έως μικρά gadget. Έχει περιορισμένες δυνατότητες επεξεργασίας, όπως μικρά δικτυωμένα gadget για το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT).

Ο πυρήνας του Linux μπορεί να τροποποιηθεί ώστε να πληροί τις προδιαγραφές της συσκευής, ώστε να είναι δυνατό για τους κατασκευαστές να το κάνουν Android συσκευές με διαφορετικές δυνατότητες που ταιριάζουν με την εμπειρία χρήστη.

Όσον αφορά το Android, ο πυρήνας είναι υπεύθυνος για πολλές βασικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένων, ενδεικτικά, αυτών:

1. Προγράμματα οδήγησης συσκευών
2. Διαχείριση μνήμης
3. Διαχείριση της διαδικασίας

Ας επεκταθούμε σε ορισμένες από τις λειτουργίες:

Οδηγούς συσκευών

Ο πυρήνας Linux φιλοξενεί τα προγράμματα οδήγησης που απαιτούνται για να καταστεί δυνατή η εργασία του λειτουργικού συστήματος με διαφορετικά στοιχεία υλικού. Αυτά τα προγράμματα οδήγησης παρέχουν μια τυπική διεπαφή με την οποία μπορούν να λειτουργήσουν στοιχεία υλικού που προέρχονται από διαφορετικούς κατασκευαστές.

Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους κατασκευαστές συσκευών να προμηθεύονται διαφορετικά εξαρτήματα, όπως εξαρτήματα Bluetooth, στοιχεία Wi-Fi, εξαρτήματα κάμερας. Εφόσον οι κατασκευαστές ταιριάζουν με το Android τυπικές προδιαγραφές, η ενσωμάτωση είναι απρόσκοπτη.

1) Πρόγραμμα οδήγησης USB

Το Linux παρέχει επίσης Android με ένα μέσο διασύνδεσης με συσκευές USB. Οι σύγχρονες συσκευές διαθέτουν διαφορετικές θύρες USB, όπως USB 2.0 και νέες εκδόσεις USB, συμπεριλαμβανομένου του USB-C. Αυτά τα προγράμματα οδήγησης καθιστούν δυνατή τη χρήση της θύρας USB για φόρτιση, μεταφορά ζωντανών δεδομένων όπως αρχεία καταγραφής από το Android συσκευές και αλληλεπιδρούν με το android σύστημα αρχείων.

2) Πρόγραμμα οδήγησης Bluetooth

Το Linux Kernel παρέχει υποστήριξη για διασύνδεση με στοιχεία υλικού Bluetooth. Παρέχει έναν τρόπο ανάγνωσης και εγγραφής δεδομένων που λαμβάνονται από υποστηριζόμενες ραδιοσυχνότητες bluetooth. Παρέχει επίσης ένα σύνολο εγκαταστάσεων για Android για να διαμορφώσετε το Bluetooth.

3) Πρόγραμμα οδήγησης Wifi

Ο πυρήνας Linux παρέχει προγράμματα οδήγησης για την ενσωμάτωση των στοιχείων υλικού δικτύου WiFi. Ενεργοποιούνται τα στοιχεία WiFi που είναι ενσωματωμένα σε κινητές συσκευές Android συσκευές για σύνδεση σε δίκτυα wifi. Το πρόγραμμα οδήγησης επιτρέπει στα στοιχεία wifi να μεταδίδουν δίκτυα wifi και να δημιουργούν hotspot.

4) Πρόγραμμα οδήγησης οθόνης

Android καθιστά δυνατή τη διασύνδεση με στοιχεία οθόνης. Για τις περισσότερες συσκευές, το στοιχείο διεπαφής είναι μια οθόνη αφής LCD. Επιτρέπει την υποστήριξη για τη διαμόρφωση και τη σχεδίαση pixel.

5) Πρόγραμμα οδήγησης ήχου

Android Οι συσκευές συνήθως συνοδεύονται από εξαρτήματα υλικού για είσοδο και έξοδο ήχου. Τα προγράμματα οδήγησης ήχου στον πυρήνα ενεργοποιούν το Android σύστημα για να χρησιμοποιεί τον ήχο που λαμβάνεται από αυτά τα στοιχεία και επίσης να παράγει έξοδο ήχου.

6) Power Manager

γέφυρα Android Οι συσκευές χρησιμοποιούνται όταν είναι αποσυνδεδεμένες από πρίζες. Επομένως, εξαρτώνται από μπαταρίες για την τροφοδοσία τους για ένα μεγάλο μέρος της χρήσης τους. Το Linux Kernel διαθέτει ένα σύστημα διαχείρισης ενέργειας που μπορεί να διαμορφωθεί για να καλύψει τις ανάγκες των συσκευών που το χρησιμοποιούν.

Android Το λειτουργικό σύστημα χρησιμοποιεί τη διαχείριση ενέργειας για να κάνει άλλα στοιχεία στη συσκευή να ενημερώνονται για την ενέργεια. Αυτό το κάνει μεταδίδοντας διάφορες καταστάσεις που σχετίζονται με την εξουσία. Αυτές οι καταστάσεις είναι η αναμονή, η αναστολή λειτουργίας και η χαμηλή μπαταρία. Επί Android, η διαχείριση ενέργειας έχει προσαρμοστεί στην προεπιλεγμένη λειτουργία αναστολής λειτουργίας για να διασφαλιστεί η μέγιστη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Το Power Manager εκθέτει μέσα για να αντιδρούν οι εφαρμογές σε διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας ενέργειας. Οι εφαρμογές μπορούν επίσης να αλλάξουν τη συμπεριφορά τους ώστε να ταιριάζουν με την τρέχουσα κατάσταση ισχύος της συσκευής.

Μια εφαρμογή μπορεί επίσης να ζητήσει να αλλάξει τις προεπιλεγμένες πολιτικές παροχής ενέργειας. Οι εφαρμογές μπορούν να επιτύχουν την επιθυμητή λειτουργικότητα, όπως η διατήρηση τηςping τα στοιχεία υλικού είναι ενεργά. Ένα παράδειγμα είναι το keeping η οθόνη ενεργή κατά την ανάγνωση ενός βιβλίου για να διασφαλιστεί ότι ο χρήστης δεν θα διακοπεί. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η διατήρησηping τα ηχητικά στοιχεία ενεργοποιούνται κατά την ακρόαση μουσικής στο παρασκήνιο.

7) Flash Memory

γέφυρα Android οι συσκευές χρησιμοποιούν μνήμη flash ως μέσο αποθήκευσης. Η μνήμη flash είναι γρήγορη και καταλαμβάνει λιγότερο χώρο, καθιστώντας την ιδανική για μικρές συσκευές. Ο πυρήνας του Linux παρέχει ένα μέσο για Android συσκευές για ανάγνωση και εγγραφή στη μνήμη flash. Παρέχει ένα μέσο για την κατάτμηση της μνήμης με τέτοιο τρόπο ώστε το λειτουργικό σύστημα και άλλες εφαρμογές να μπορούν εύκολα και αποτελεσματικά να μοιράζονται τον πόρο της μνήμης.

8) Βιβλίο

Android φιλοξενεί πολλές εφαρμογές και στοιχεία συστήματος που το καθένα εκτελείται στις διεργασίες του. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτές οι διεργασίες θα πρέπει να απομονώνονται μεταξύ τους για να αποφευχθεί η παρεμβολή και η καταστροφή δεδομένων. Ωστόσο, υπάρχουν περιπτώσεις που θέλουμε να περάσουμε δεδομένα από τη μια διαδικασία στην άλλη.

Ο πυρήνας Linux επιτρέπει τη λειτουργία κοινής χρήσης δεδομένων παρέχοντας προγράμματα οδήγησης συνδετήρων. Τα προγράμματα οδήγησης Binder ενεργοποιούν την επικοινωνία μεταξύ διεργασιών, IPC. Η χρήση διεργασιών IPC μπορεί να ανακαλύψει άλλες διεργασίες και να μοιραστεί πληροφορίες.

Διαχείριση μνήμης

Μια άλλη ευθύνη του πυρήνα Linux είναι η διαχείριση της μνήμης. Καθώς εκτελούνται διαφορετικές εφαρμογές, ο πυρήνας διασφαλίζει ότι ο χώρος μνήμης που χρησιμοποιούν δεν έρχεται σε διένεξη και δεν αντικαθιστά ο ένας τον άλλον.

Βοηθά επίσης να διασφαλιστεί ότι όλες οι εφαρμογές που εκτελούνται έχουν επαρκή μνήμη για να λειτουργήσουν, διασφαλίζοντας ότι καμία εφαρμογή δεν καταλαμβάνει πολύ χώρο.

Διαχείριση της διαδικασίας

Κάθε εφαρμογή σε Android εκτελείται σε μια διεργασία. Ο πυρήνας είναι επίσης υπεύθυνος για τη διαχείριση διεργασιών. Αυτό σημαίνει ότι είναι υπεύθυνος για τη δημιουργία, την παύση, τη διακοπήping, τερματισμό ή τερματισμό διεργασιών.

Ο πυρήνας ενεργοποιεί διάφορες λειτουργίες, όπως εκτέλεση πολλών διεργασιών ταυτόχρονα, επικοινωνία μεταξύ διεργασιών, εκτέλεση διεργασιών στο παρασκήνιο κ.λπ.

Καθώς κάθε διεργασία απαιτεί το δικό της χώρο μνήμης για να λειτουργεί σωστά, ο πυρήνας διασφαλίζει ότι οι χώροι μνήμης που διατίθενται για κάθε διεργασία προστατεύονται από άλλες διεργασίες. Εξασφαλίζει επίσης ότι οι πόροι όπως RAM που εκχωρούνται σε διεργασίες ελευθερώνονται όταν οι διεργασίες τερματίζονται.

Ο πυρήνας Linux είναι επίσης υπεύθυνος για τη διανομή της εργασίας στους επεξεργαστές που υπάρχουν στη συσκευή. Αυτό καθιστά δυνατή τη μεγιστοποίηση της απόδοσης συσκευών με πολλούς πυρήνες, καθώς διαφορετικές εφαρμογές θα εκτελούν διεργασίες σε διαφορετικό πυρήνα.

Ο πυρήνας Linux κάνει περισσότερες εργασίες κάτω από την κουκούλα, συμπεριλαμβανομένης της επιβολής ασφάλειας.

Περίληψη

• Android η αρχιτεκτονική είναι οργανωμένη σε επίπεδα.
• Κάθε επίπεδο λύνει ένα μοναδικό σύνολο προβλημάτων.
• Οι τελικοί χρήστες αλληλεπιδρούν με εφαρμογές στο επίπεδο εφαρμογής
• Οι προγραμματιστές εφαρμογών αναπτύσσουν εφαρμογές που θα χρησιμοποιηθούν στο επίπεδο εφαρμογών. Το κάνουν αυτό χρησιμοποιώντας εργαλεία και abs.tracπαρεχόμενες από το Application Framework.
• Android Το επίπεδο πλαισίου απλοποιεί την πρόσβαση σε στοιχεία χαμηλού επιπέδου δημιουργώντας ένα API πάνω από εγγενείς βιβλιοθήκες.
• Android Το Runtime και το Core-Libraries χρησιμοποιούν γλώσσες χαμηλού επιπέδου μαζί με βελτιστοποιήσεις για κινητές συσκευές. Αυτό διασφαλίζει ότι ο κώδικας που γράφτηκε από προγραμματιστές εφαρμογών εκτελείται ομαλά, παρά το γεγονός ότι Android περιορισμούς της συσκευής.
• Στο κάτω μέρος του Android Η στοίβα λογισμικού είναι ο πυρήνας του Linux. Συνδέεται με τα κοινά στοιχεία υλικού Android συσκευές.