Android — это операционная система для мобильных устройств, разработанная компанией Google. Она является одной из самых популярных операционных систем для смартфонов и планшетов. Но на чем основана эта операционная система и какие технологии использовались при ее разработке?
Главной особенностью Android является то, что она основана на ядре Linux. Linux является свободной и открытой операционной системой, которая широко используется в различных областях, включая сервера, компьютеры и мобильные устройства. Использование ядра Linux в Android позволяет обеспечивать стабильность и безопасность работы операционной системы.
Однако, Android не только основан на ядре Linux, но и расширяет его функциональность путем добавления дополнительных компонентов и функций. Google разработало набор библиотек и интерфейсов программирования (API), которые позволяют устройствам на базе Android взаимодействовать с различными сенсорами, сетями, аппаратным обеспечением и другими приложениями.
Android также предлагает различные инструменты разработки, которые помогают программистам создавать приложения для этой операционной системы. Одним из основных инструментов разработки является Android Studio — интегрированная среда разработки (IDE), которая обеспечивает удобную среду для написания кода, отладки и тестирования приложений.
Андроид: на чем создана операционная система Android?
На основе Linux была создана Dalvik Virtual Machine (DVM) — виртуальная машина, которая исполняет код Android приложений. DVM исполняет байт-код, который был предварительно скомпилирован из исходного кода Java.
Android SDK (Software Development Kit) — набор инструментов разработчика — позволяет разработчикам создавать и тестировать приложения для Android. SDK включает в себя компиляторы, отладчики, эмуляторы и другие инструменты, необходимые для разработки Android приложений.
Язык программирования Java играет важную роль в разработке приложений для Android. Он используется для написания кода приложений и интерфейсов пользовательского интерфейса.
Android также использует различные стандарты и протоколы, такие как SQLite для работы с базами данных, XML для разметки пользовательского интерфейса и JSON для обмена данными между сервером и клиентом.
Операционная система Android предоставляет разработчикам широкие возможности для создания различных типов приложений, включая игры, социальные сети, мультимедийные приложения и другие.
Как видно, операционная система Android основывается на множестве различных технологий, которые взаимодействуют между собой, чтобы обеспечить полноценный опыт использования для пользователей и разработчиков.
Ядро Linux
Операционная система Android основана на ядре Linux, которое представляет собой основу, на которой работает весь набор функций и возможностей системы. Ядро Linux было выбрано разработчиками Android из-за его надежности, масштабируемости и открытости.
Ядро Linux обеспечивает основные функции операционной системы, такие как управление памятью, управление процессами, управление вводом-выводом и другие основные системные функции. Кроме того, ядро Linux предоставляет интерфейс для доступа к железу и другим ресурсам устройства.
Android использует измененную версию ядра Linux, специально адаптированную для мобильных устройств. Это позволяет оптимизировать работу операционной системы и использовать ограниченные ресурсы устройства эффективно.
Ядро Linux является открытым исходным кодом, что означает, что любой желающий может изучить его и, при необходимости, внести изменения. Это также позволяет разработчикам Android создавать новые возможности и функции на базе открытого ядра Linux.
Виртуальная машина
DVM исполняет байт-код, который генерируется Java-компилятором в процессе создания Android-приложений. Это позволяет разработчикам писать приложения на языке Java и выполнять их на различных устройствах, работающих под управлением операционной системы Android.
DVM отличается от традиционных виртуальных машин, таких как Java Virtual Machine (JVM), своей оптимизацией для работа на смартфонах и планшетах. DVM специально настроена на эффективную работу с ограниченными ресурсами, такими как процессорная мощность и память.
В более поздних версиях Android была заменена на Android Runtime (ART), которая исполняет приложения на основе AOT-компиляции (Ahead-Of-Time Compilation) вместо JIT-компиляции (Just-In-Time Compilation). Это позволяет приложениям работать еще более эффективно и улучшает время отклика приложений.
В результате виртуальная машина важный элемент в архитектуре Android, позволяющий разработчикам создавать мощные и эффективные приложения для широкого спектра устройств.
Открытый исходный код
Открытый исходный код Android основан на свободной и открытой платформе Linux. Вместе с тем, Android включает в себя дополнительные компоненты и фреймворки, разработанные специально для мобильных устройств. Все эти компоненты также предоставляются в открытом виде, что позволяет разработчикам создавать приложения и модификации для Android на основе этих компонентов.
Открытость исходного кода Android способствует инновациям и развитию операционной системы. Благодаря открытому доступу к исходному коду, множество разработчиков по всему миру работают над улучшением Android, создавая новые функции, улучшая производительность и безопасность системы.
Открытый исходный код Android также способствует созданию различных вариантов операционной системы. На базе Android создано множество форков и модификаций, таких как CyanogenMod, LineageOS и др. Эти модификации добавляют дополнительные функции и изменения в интерфейс системы, чтобы удовлетворить различные потребности пользователей.
В целом, открытый исходный код Android является одной из ключевых особенностей системы, которая способствует ее развитию и позволяет создавать разнообразные приложения и модификации.
Компиляция кода
Процесс компиляции начинается с преобразования исходного кода на языке Java в промежуточное представление, называемое байт-кодом. Для этого используется Java Development Kit (JDK), которое включает в себя компилятор javac.
Компилятор, в свою очередь, анализирует исходный код, проверяет его на синтаксические ошибки и генерирует соответствующий байт-код. Байт-код представляет собой последовательность инструкций, которые может понимать виртуальная машина Java (JVM).
После того, как байт-код сгенерирован, он может быть упакован в «dex» файлы, которые являются исполняемыми файлами для Android устройств. Этот процесс выполняется с помощью инструмента «dx».
Использование «dex» файлов позволяет системе Android более эффективно использовать ресурсы устройства, так как она может загружать только необходимые части кода, вместо того, чтобы загружать весь байт-код в память одновременно.
В результате компиляции кода на языке Java и упаковки его в «dex» файлы, Android операционная система может эффективно запускать приложения на устройствах.
Java Virtual Machine
Основная функция JVM на Android заключается в интерпретации и выполнении байт-кода, что позволяет приложениям, написанным на Java, работать на устройствах под управлением операционной системы Android. JVM обеспечивает платформонезависимость Java-программ и защиту от некорректного кода путем проведения проверок типов в рантайме.
JVM также отвечает за управление памятью, включая сборку мусора, и предоставляет ряд дополнительных служб, таких как динамическая загрузка классов и поддержка многопоточности.
Версии JVM на Android отличаются от стандартных версий JVM для компьютеров. На устройствах Android используется Dalvik Virtual Machine (DVM) или ART (Android Runtime) в новых версиях операционной системы Android начиная с Android 5.0. Однако, по сути, они являются модификациями JVM, разработанными специально для оптимизации работы на мобильных устройствах.
Использование JVM является важным аспектом разработки приложений для Android, так как позволяет программистам писать код на Java, одном из наиболее популярных языков программирования, и запускать его на широком спектре мобильных устройств, использующих Android.
Виртуальные машины ART и Dalvik
Операционная система Android работает на основе виртуальных машин (VM), которые исполняют код приложения. Изначально в Android использовалась виртуальная машина Dalvik, но с версии Android 5.0 по умолчанию стала использоваться виртуальная машина ART.
Виртуальная машина Dalvik была разработана специально для Android. Она была легковесной и оптимизированной для мобильных устройств. Dalvik исполняет байт-код, который генерируется во время сборки Android приложений. Данный подход позволяет достичь низкого потребления ресурсов и обеспечить быстрое выполнение кода приложений.
Однако, начиная с версии Android 5.0, виртуальная машина ART стала основным исполнителем кода. ART использует андроид-путеводитель, а не байт-код. Это позволяет улучшить производительность приложений и снизить время загрузки приложений. При установке приложения виртуальная машина ART предварительно компилирует весь код приложения в машинный код, что устраняет необходимость динамической компиляции во время выполнения приложения.
В результате, виртуальная машина ART позволяет достичь более высокой производительности и улучшенной потребляемости ресурсов по сравнению с виртуальной машиной Dalvik. Также ART поддерживает функции, такие как Ahead-of-Time (AOT) компиляция, сборщик мусора с функцией GC пауз, многопользовательская обработка и другие улучшения, что делает работу приложений на Android более быстрой, стабильной и эффективной.