2 Android операциялық жүйесі
2.1. Android ож-сі туралы түсініктеме
Android – бұл Linux ядросында негізделген, компакты құрылғыларға арналған ашық шығыс коды бар операциялық жүйе. Android - смартфондарға, коммуникаторларға, сонымен қатар, түрлі планшеттік дербес компьютерлерге, дербес медиа-плеерлерге және т.б портативті құрылғыларға арналған танымал операциялық жүйе болып табылады. Қазіргі кезде Android ОЖ-сі қолданыстағы қалта құрылғыларында, ARM процессорлар отбасында, x86 процессорлы қарапайым компьютерлерде және т.б көптеген платформаларда жұмыс істейді. Одан басқа Android MIPS және POWER процессорлар отбасында қолданылады [1].
Сурет 1. Android 2.0 стандартты экраны
Google компаниясымен арнайы кітапханалардың арқасында Java бағдарламалау тілінде Android операциялық жүйесіне арналған қосымшалар құру мүмкіндігі бар. Сонымен қатар Android Native Development Kit кешені С және т.б бағдарламалау тілдерінде қосымшалар құру мүкіндігін береді.
Бастапқыда Android ОЖ-сі кейіннен Google компанияымен сатып алынған Android Inc компаниясында құрылған. Қазіргі кезде жүйенің құрылуымен және дамуымен 2007-жылы 5-қарашада Google компаниясымен құрылған Open Handset Alliance кәсіптік альянсы айналысады.
2.2. Android ож-нің даму тарихы
Android ож-нің пайда болуы
Android – ықшамды (желілі) операциялық жүйе. ОлLinuxядросының негізінде жасалған жәнекоммуникаторлар,планшетті компьютерлерге,санды ойнатқыштарға, қолсағаттарға,нетбуктарменсмартбуктарғаарнап жасалынған. Алғашында бұны Android Inc. компаниясы жасап жатқанды, кейіннен бұл компанияныGoogleсатып алды. Содан кейін Google қазіргі кезде осы платформаның дамуына ат салысып жүргенOpen Handset Alliance(OHA) альянсын құруға ынта білдірді. Android Google кітапхана арқылы жасалынған басқару құрылғысыменJava-қолданбалар жасауға мүмкіндік береді. Android Native Development KitСижәне де басқа да бағдарламалау тілінде жазылған қолданбаларды жасай алады [11].
2008 жылыалғашқы нұсқасы шыққаннан бері жүйе бірнеше рет жаңаланып тұрды. Бұл жаңаландырулар жүйеден табылған ақаулар мен жаңа функцияларды қосу болып табылады. Әр нұсқаның өзінше кодталған есім болады. Кодты есімі алфавит бойынша беріледі.
Қазіргі таңда операциялық жүйенің 10 нұсқасы шығып үлгерді және біреуі әзірлену үстінде. Соңғы нұсқасы – 4.0 Ice Cream Sandwich («Брикеттегі балмұздақ»).
2005 жыл:
шілде – Google компаниясы Android Inc. компаниясын сатып алды;
5 қыркүйек – мобилді құрылғыларға арналған ашық стандарттар жасау мақсатында құрылатын Open Handset Alliance(OHA) компания тобының құрылуы жөнінде ресми хабарлады;
12 қараша – Android «Early Look» SDK жасаушыларына арналған алғашқы нұсқаның пакеті көрсетілді әрі жүктеуге ұсынылды.
2008 жыл:
18 тамыз – OHA SDK 0.9 beta жаңа нұсқасы шыққаны туралы хабарлады;
23 қыркүйек – Google компаниясы T-Mobile мобилді оператормен және тайваньдық HTC компаниясымен бірге жаңа Android 1.0 платформасының базасында жұмыс жасайтын T-Mobile G1 (HTC Dream) смартфон.
2007 жыл:
SDK 1.0, Release 1 жасаушысының алғашқы толыққанды пакетті шықты.
2009 жыл:
30 сәуір – жаңаланған Android 1.5 (Cupcake) нұсқасы ресми түрде шықты;
15 қыркүйек – Android 1.6 (Donut) нұсқасы шықты;
26 қазан – Android 2.0 (Eclair) нұсқасы шықты;
3 желтоқсан – Android 2.0.1 нұсқасы шықты.
2010 жыл:
12 қаңтар – Android 2.1 нұсқасы шықты. Кейбір деректер бойынша оны «Flan» деп атаған, бірақта бұл «Eclair» релизінің бір бөлігі болған;
мамыр – Android 2.2 (FroYo) нұсқасы шықты;
жетоқсан – Android 2.3 (Gingerbread) нұсқасы шықты.
2011 жыл:
22 ақпан – Android 3.0 (Honeycomb) нұсқасы шықты;
15 тамыз – Google компания Motorola Mobilityдиректорлар кеңесімен телекоммуникациялық корпорацияны 12,5 млрд долларға сату жөніндегі келісімге отыра алды;
9 қыркүйек – Android 5.0 Jelly Bean туралы алғашқы сыбыстар естіле бастады;
19 қазан – Android 4.0 Ice Cream Sandwich нұсқасы шықты.
Android – бұл ұялы құрылғыларға арналған бағдарламалық стек, ол операциялық жүйеден, аралық қабаттағы бағдарламалық қамтамасыз етуден (middleware), сонымен қатар қолданушылық қосымшадан (e-mail-тұтынушы, күнтізбе, карталар, браузерлер, контакттер және басқалары) тұрады. Android архитектурасы 2.6 нұсқадағы Linux ядросының негізінде құрылған. Ол қауіпсіздікті, жадыны, процесстерді басқару сияқты жүйелік қызметтерге жауап береді, желілік стек пен драйверлер үлгісінен тұрады. Бұған қоса, бұл ядро аппараттық деңгей мен бағдарламалық стектің қалған бөлігі арасындағы абстрактты қабат рөлін атқарады.
Иерархиялық жүйедегі келесі деңгей – C/C++ тілінде жазылған кітапханалар. Медиа кітапханаларда (Media Libraries) негізгі форматтар мен кодектер қолдауы орналасқан, MPEG4, H.264, MP3, WMA, WAV, AAC, AMR, JPG, PNG-дан тұрады. Графикалық кітапханалар (3D Libraries) API OpenGL ES 3.0-ті қолдайды және аппаратты 3D-жылдамдатқыш қолдауын қамтамасыз етеді. Бір қосымшада бір уақытта екі- және үш өлшемді графиканы қолдануға болады [14].
Android-тың 1.6 нұсқасында жасаушылар Native Development Kit комплектін қосты Онымен linux-кітапхананың стандарттарына қарайласа отырып, C/С++ тілдік жүйесіне арнап төменгі дәрежелі модулдер жазуға болады.
Java қолданба жәй жылдамдықпен жұмыс жасайды, сонымен қатар оперативтік жадты үлкен көлемде қажет етеді (соңғы жетіспеушіліктің орны толтырылуы мүмкін).
Google Play және де Google-дің басқа қызмет түрлеріне ену үшін телефон жасаушы компания міндетті түрде Google-мен мақұлданған келісім-шартқа отыру керек.
Кейбір шолушылардың айтуы бойынша, Android өзінің бәсекелесі Apple iOS-тан бірнеше қызмет түрлерінен алда болып тұр екен, мысалға: уеб-серфинг, Google Inc. қызмет түрлерімен бірлесіп жұмыс жасау және т.б.. Android жүйесі iOS жүйесіне қарағанда ашық түрдегі платформа болып табылады, сондықтан онда көп функцияларды қолдануға болады.
IOS пен Windows Phone 7-ге қарағанда Android-таBluetooth-дің бір мезетте файлды жіберіп және алуға мүмкіндік беретін толыққанды жасалған торшасы бар.
Android аппараттарда дәстүр бойынша құжаттарды компьютерден телефонға тез арада тасымалдай алатын MicroSD-кардридеріболады.
PC Magazine баспасы Android 4.0 Ice Cream Sandwich операциялық жүйесін «Редакция қалауы» аты жүлдемен марапаттады, олардың айтуынша, жаңа ОЖ платформаға көптеген жаңартулар әкелді, соның ішінде смартфон мен планшеттік жүйелер арасындағы айырмашылықты кетірген.
2012 жылдың маусым айында «Ведомости»газетінің хабарлауы бойынша, Android өзінің басты қарсыласын Apple-ді планшетті компьютерлер нарығында жеңе алған. Сарапшылардың айтуынша, бұл сырғудың себебі Apple-дің өз құрылығыларын шығаруды кешеуілдетіп жатуынан дейді.
Маңызды стектің бірі Android Runtime болып табылады, ол виртуалды Java-машинасы Dalvik-тен және ядроның кітапханалар жиынынан тұрады. Dalvik бірнеше қосымшалардың бір уақытта орындалуын қолдайды және арнайы .dex форматында файлдарды орындайды. Бұл аз жадылы құрылғыларға тиімді етіп жасалған [17].
Келесі деңгей - Application Framework (қосымша каркасы). Мұнда Android-тың уникалды артықшылығы болып табылатын Content Providers (деректер провайдері) сияқты компонентін ерекшелеп айтуға болады. Деректер провайдері ғаламтордағы ақпаратты телефон деректері -контакттық ақпарат немесе географиялық орналасуымен біріктіруге мүмкіндік береді. Бұл жаңа функцияларды іске асыруға мүмкіндік береді.
Қосымша каркасы арқылы ғана өңдеушілер бір деңгей төмен жүйе компоненттерімен берілетін API-ге рұқсат алады. Оның үстіне, деректер әр түрлі қосымшалармен бірге қолданыла алады. Әрбір қосымшаның негізінде жатқан және фреймворктың бөлігі болып табылатын қызметтер мен жүйелердің базалық жиынтығына келесілер кіреді:
Қосымшалардың визуалды компоненттерін жасау үшін қолданылатын кеңейтілген және бай көріністер жиынтығы (Views), мысалы, тізімдер, мәтіндік жолдар, кестелер, батырмалар және тіпті кірістірілген web-браузерлер.
Бір қосымша басқа қосымшалардың өзінің жұмыс жасауына пайдалана алатындай ашып беретін деректерді басқарушы контент-провайдерлер (Content Providers).
Кодтан тұрмайтын ресурстарға рұқсатын қамтамасыз ететін ресурстар менеджері (Resource Manager), мысалы, жолдық деректерге, графикаға, файлдарға, басқаларына.
Хабарлау менеджері (Notification Manager), бұның арқасында барлық қосымшаларда қолданушы үшін қалып-жағдай жолында жекелеген мәлімдемелерді көрсете алады.
Әрекеттер менеджері (Activity Manager) қосымшаның өмір сүру кезеңін басқарады, әрекеттермен жұмыс тарихы жайында деректерді сақтайды, сонымен қатар жүйеге ол бойынша бағыттауға мүмкіндік береді.
Тұрғылықты орын менеджері (Location Manager), қосымшаларға құрылғының ағымдағы географиялық жайы жайында жаңартылған деректерді алып отыруға мүмкіндік береді.
Бағдарламалық стектің ең жоғарысында қосымшалар (Applications) деңгейі жатыр. Android қосымшасының құрылымы компоненттерді өзімізге қажеттілігі бойынша қолдануға және алмастыруға мүмкіндік береді. Бұл компоненттер Android API-дан тұратын жоғары деңгейлі Java-класы болып табылады [13].
Android тарихы 2003-жылдың қазанында, Эндри Рубин бірнеше жолдастарымен мобильдік телефондарға операциялық жүйе құруды шешкенінен басталды. Олар уақыт пен нарықты басып озды, бірақ, кейіннен жеке ОЖ құру идеялары іске аспады. Үлкен құпия түрде жұмыс істеген Android Inc компаниясын алда құлдырау күтті, компания ақшасы жылдам уақытта бітіп, мүмкін потенциалды инвесторларды тарту мумкін болатындай нәтиже бермеді. Бұл құпиялық компания жұмсына кері әсерін берді. Эндри Рубиннің сұхбаттарынан компания GPS пен мобильдік телефондармен қатысы бар қызмет қосымшаларымен жұмыс жасып жүргені белгілі болы. Бір сөзбен айтқанда, түсініксіздік кесірінен бұл жоба инвесторлар тарапынан қызығушылық туғызбады.
2005-жылдың жазында компания ақшасы бітті. Бірақ, компанияға іздеу алыбы – Google қызығушылық танытты. 2005-жылдың 17-тамызында компания толығымен Google-дың қоластындағы компанияға айналды. Энди Рубин командасы Google кеңсесінен орын алып жұмысқа кірісті. 2005-жылдың жазында Android стратегиясы қайта анықталып, телефон өндіруші компанияларға не ұсына алатындығы қарастырылды. Oracle және Google компаеиялары арасындғы соттығ арқасында бізге android платформасына қатысты жоспарларға байланысты презентациялар қолжетімді болды.
Презентецияда 2006-жыл 26-тамыздан бастап платформа ашық (open sourse), Google қызметтеріне негізделген болуы айтылады. Титулдық слайд ретінде Google картасы орнатылған ашылып-жабылғыш мобильдік телефон суреті кірістірілген (сурет 2).
GPS пен мобильдік телефондармен қатысы бар қызмет қосымшаларымен жұмыс жасып жүргені белгілі болы. Бір сөзбен айтқанда, түсініксіздік кесірінен
Минималды техникалық сипаттамалары – процессор ARMv9 жиілігі 200 Мгц кем емес, GSM қамту (3G болуы міндетті емес), минималды жедел жады көлемі 64 мб, 64 мб флеш-жады, miniSD жады картасына арналған орын. Камера үшін арнайы батырма және оның өлшемі 2 магапикселден кем емес. Экран өлшемі 240x320 нүктеден (QVGA) кем емес, көрсетілуі 262000 түстен көп. GPS, Wi-Fi, Bluetooth 1.2 сияқты сымсыз стандарттар қарастырылған. Негізгі талап – екі софт-батырманың болуы. Бұл ешкім сенсорлы экранды қолдануды жоспарламағын білдіреді.
Сурет 2. Google картасы орнатылған ашылып-жабылғыш мобильдік телефон суреті
Бұл уақытта Google (бұрынғы Android Inc) компаниясында ешқандай телефондар прототиптері болмады. Олар бағдарламалық код және стратегия құрумен айналысты. 2006-жылы телефонның аппараттық өамтамасына алғашқы талаптар құрылды. Google-дағы бағдар ретінде Blackberry смартфондары алынды. Ешқандай құрылғыда сенсорлы экран болмады, барлық телефондар орнатылған QWERTY-пернетақталармен жұмыс істеді. Бірақ, пішін-факторымен ерекшеленді (сурет 3).
Минималды техникалық сипаттамалары – процессор ARMv9 жиілігі 200 Мгц кем емес, GSM қамту (3G болуы міндетті емес), минималды жедел жады көлемі 64 мб, 64 мб флеш-жады, miniSD жады картасына арналған орын. Камера үшін арнайы батырма және оның өлшемі 2 магапикселден кем емес. Экран өлшемі 240x320 нүктеден (QVGA) кем емес, көрсетілуі 262000 түстен көп. GPS, Wi-Fi, Bluetooth 1.2 сияқты сымсыз стандарттар қарастырылған. Негізгі талап – екі софт-батырманың болуы. Бұл ешкім сенсорлы экранды қолдануды жоспарламағын білдіреді.
2006-жылдың аяғында Google үшін маңызды жоспар ішіне телефондар өндіретін серіктес табу кірді. Motorola компаниясы бұндай серіктес бола алмайды, себебі, RAZR-мен бірге үлкен сатылуды бастан кешірді. Бірақ бірнеше айдан кейін компания құлдырауға ұшырады. Google-да NOKIA компаниясы серіктес ретінде қарастырылмады. Компания өте үлкен және ODM моделі бұл өндірушіні қолдамады. Сол сияқты RIM-мен серіктестік үшін де жол жабық болды. Компания өз модельдерін құрумен айналысты, өз құрылғыларының көшірмесін өндіруден бас тартты. Сонымен, ешқандай компания Google компаниясының жетістікке жететіндігіне сенбеді.
Google-да қатаң ішкі тәртіп қалыптасты, 3-4 ай ішінде құрылғы прототипін алу, 2007-жылдың 1-шілде мен 31-тамыз аралығында сертификациялау талабы қойылды. Android ОЖ-нің алғашқы іске қосылуы 2007-жылдың күзіне жоспарланды. Негізгі міндет телефон өндіретін серіктес табу болды
Сурет 3. Blackberry смартфоны
Google-да қатаң ішкі тәртіп қалыптасты, 3-4 ай ішінде құрылғы прототипін алу, 2007-жылдың 1-шілде мен 31-тамыз аралығында сертификациялау талабы қойылды. Android ОЖ-нің алғашқы іске қосылуы 2007-жылдың күзіне жоспарланды. Негізгі міндет телефон өндіретін серіктес табу болды.
Android командасы 2007-жылдың басында бірден улкен екі проблеммаға тап болды. Біріншісі – телефон шығаратын серіктестің жоқтығы. Екіншісі – АҚШ нарығында сенсорлы телефондардың қажеттілігі кезінде Apple iPhone пайда болуы.
HTC компаниясымен келісім кезінде компания жаңа платформаға қызығушылық танытып, нар тәуекелге баратындығы белгілі болды. Сонымен қатар HTC инженерлері қысқа уақыт ішінде Google-ға қажетті прототиптер құруға дайын болды. 2007-жылдың сәір айында Android прототипті алғашқы құрылғылар пайда болып, олардың саны өсе бастады. Бұл құрылғылар сенсорлы экрандарсыз QWERTY-смартфондар болды.