Nomes: Carlos ...................................N°02 Gabriel ..................................N°07 Ianca ....................................N°09 Matheus ................................N°22 Patrick ..................................N°25 Prof.: Waldemar Jr 3° Informática 1 Histórico • Em agosto de 2005, a Google compra a Android.Inc, uma pequena empresa em Palo Alto, Califórnia, USA, que contava com Andy Rubin como Co-fundador, que era uma empresa que estava desenvolvendo um sistema operacional para celulares. • Em 05 de novembro de 2007, é criada OHA - Open Handset Alliance, uma aliança liderada pela Google, que teve de início 35 empresas, entre elas fabricantes de celulares, operadoras telecomunicações, fabricantes de chips e desenvolvedores de software. • A partir de então, foi anunciado o Sistema Operacional Android 1.0, e o codigo fonte liberado, sendo de Licença Apache 2.0. 2 Histórico – Primeiro Dispositivo com SO Android • O primeiro dispositivo com o SO Android foi lançado em 22 de outubro de 2008, era o HTC G-1, T-Mobile, tinha um processador de 528MHz, 192MB de RAM, tela de 3,2 “ e 320 × 480 pixels, câmera de 3.2 mega pixels, teclado QWERTY completo de 5 linhas, trackball, Bluetooth 2.0, Wi-Fi 802.11 b/g, GPS, tinha 117,7 x 55,7 x 17,1 milímetros e pesava 158 gramas. 3 Empresas componentes da OHA 4 Versões do SO Android 5 Hierarquia/Arquitetura e Organização do Sistema •O Android é um sistema operacional baseado no kernel do Linux (não igual), tendo uma máquina virtual Java rodando sobre o kernel do Linux, dando suporte para o desenvolvimento de aplicações Java através de um conjunto de bibliotecas e serviços. •A arquitetura do SO possui basicamente as seguintes camadas: •Aplicação; •Framework de Aplicações; •Bibliotecas e serviços; •Android Runtime; •Kernel Linux. 6 7 Arquitetura e Organização do Sistema - Camadas •Aplicações: A camada de aplicativos é a que está no topo da pirâmide da arquitetura do sistema operacional Android, composta pelo conjunto de aplicações nativas do mesmo, bem como aplicações que venham a ser instaladas. Dentre estes pode–se citar: cliente de e-mail, despertador, calendário, jogos, mapas, browser e internet, etc. 8 Arquitetura e Organização do Sistema - Camadas •Framework: A camada de framework nativo disponibiliza aos desenvolvedores as mesmas Applications Programming Interface (APIs) – Interface de Programação de Aplicativos utilizadas para a criação de aplicações originais do sistema operacional Android. Este framework permite que o programador tenha o mesmo acesso ao sistema que os aplicativos da camada de aplicativos possuem. Este framework foi criado para abstrair a complexidade e simplificar o reutilização de procedimentos. Essa camada funciona como um link com a camada de bibliotecas do sistema operacional que serão acessadas através de APIs contidas no framework. 9 Arquitetura e Organização do Sistema - Camadas •Bibliotecas e serviços: Essas bibliotecas são responsáveis por fornecer funcionalidades para manipular o áudio, vídeo, gráficos, banco de dados e browser. Algumas bibliotecas são a Bionic, a OpenGL/ES para trabalhar com interface gráfica, e a SQLite para trabalhar com banco de dados. Aqui também estão os serviços usados em camadas superiores, como máquina virtual Java Dalvik. (trataremos mais desse assunto mais a frente). A maior parte destas bibliotecas e serviços estão desenvolvidos em C e C++; 10 Arquitetura e Organização do Sistema - Camadas •O Android Runtime: Permite que cada thread rode sua própria instância da MV (máquina virtual). Embora no desenvolvimento de aplicativos seja utilizada a linguagem Java, as aplicações não são executadas em uma máquina virtual Java tradicional, e sim em outra chama de Dalvik. Essa máquina virtual é otimizada especialmente para dispositivos móveis. A plataforma Google Android permite o desenvolvimento de aplicativos na linguagem Java. Essa máquina virtual foi construída pelos engenheiros da Google, para obter um consumo mínimo de memória e isolamento de processos. Ela permite que as aplicações escritas em linguagem Java sejam executadas normalmente 11 Arquitetura e Organização do Sistema - Camadas Kernel: A camada do kernel é baseada no Kernel do sistema operacional Linux versão 2.6. Esta camada atua também como responsável pela abstração entre o hardware e os aplicativos e é responsável pelos serviços principais do sistema operacional Android, como o gerenciamento de memória e de processos. Várias funções do kernel são utilizadas diretamente pelo Android, mas muitas modificações foram feitas para otimizar memória e tempo de processamento das aplicações. Essas modificações incluem novos dispositivos de drivers, adições no sistema de gerenciamento de energia e um sistema que possibilita terminar processos de maneira criteriosa quando há pouca memória disponível. O Linux 2.6 foi escolhido por já conter uma grande quantidade de drivers de dispositivos sólidos e por ter um bom gerenciamento de memória e processos. 12 Gerência de Memória Memória Referente à gerência de memória, o Android introduz um mecanismo (OOM – Out-of- Memory Handler) para terminar processos quando na falta de memória. o Kernel do Android possui algumas modificações em relação ao Kernel do Linux. Entre elas, citamos: •Ashmem - É um novo mecanismo de compartilhamento de memória, onde dois ou mais processos podem comunicarem-se através de uma região compartilhada de memória. •Pmem – Utilizado para o gerenciamento de grandes regiões contíguas de memória física compartilhadas entre o espaço dos usuários e drivers de Kernel. 13 Memória •O SO Android também se utiliza do conceito de memória virtual, bem como do conceito de Swap. •O gerenciamento de memória em baixo nível do Android é feito pelo Linux Kernel 2.6. A descrição da memória virtual é feita portanto no Linux através de segmentação e paginação. •Memória - Segmentação A segmentação divide a memória em 2 espaços distintos, o espaço do kernel (Kernel Space) e o espaço do usuário (User Space). Dentro destes espaços temos os 4 segmentos básicos: • Kernel Code. • Kernel Data/Stack. • User Code. • User Data/Stack. 14 Memória - Paginação •onde a memória é dividida em pedaços de tamanho fixo (páginas), e segmentos de código são alocados nestes e mapeados utilizando-se uma tabela de páginas, ao invés de alocação de todo código de uma única vez. •Quando a memória já preencheu todas as páginas possíveis é necessário realizar a substituição de páginas quando o processo em execução requisita que uma nova página seja alocada. •O algoritmo utilizado para esta substituição de páginas é o Least Recentment Used (LRU). 15 Gerência de Processos Processamento Processo de Boot - O kernel do Linux executa o processo “init”, que inicia as configurações básicas do sistema operacional Android e inicia outros processos e serviços, incluindo o zygote, que é responsável por inicializar a MV Dalvik e todos os processos e serviços Java. Assim como no Linux, para se iniciar algum processo, é executada a chamada Fork(). O processo zygote carrega as classes Java do núcleo, e executa os passos iniciais de processamento. Essas classes Java podem ser reutilizadas por outros aplicativos do Android e, portanto, nesta etapa, acelera o processo de inicialização global. Após o processo de carregamento inicial, o zygote aguarda novas solicitações, ficando por enquanto, ocioso. 16 Entrada/Saída O gerenciamento de entrada e saída no Android é implementado através do devices drivers, um device para cada dispositivo. Todas as operações de entrada e saída são efetuadas como uma sequência de bytes, não existindo o conceito de registro ou métodos de acesso. Em relação à entrada e saída de dados, o Kernel do Android inseriu o Timed GPIO. É o que possibilita acionar saídas de Input/Output (I/O)–Entrada e Saída de forma temporizada. Está implementado em ‘drives/misc/timed_gpio.c’’. 17 Segurança O kernel Linux providencia ao Android um conjunto de aspetos chave no seu modelo de segurança: • Um modelo de permissões baseado no utilizador - cada entidade no sistema de ficheiros tem um dono e está atribuído a um grupo. Um utilizador com permissões para tal pode modificar as permissões de leitura, escrita e execução de uma entidade para o seu dono, para o grupo e para os restantes utilizadores. Existe ainda um utilizador especial (superuser) que pode violar estas permissões, tendo acesso completo ao sistema de ficheiros. • Isolamento de processos - Um processo em Linux funciona como uma máquina virtual: tem um espaço de endereçamento próprio, um repertório de instruções e um estado interno (i.e. estado do processador, recursos externos, etc). 18 Benefícios •Sistema de código aberto e gratuito; •Milhares de aplicações disponíveis no Google Play; •Os dados são sincronizados com todos os serviços da Google; •Facilidade de programar pala esta plataforma; •Interface gráfica agradável. •Limitações •Pouca duração da bateria de aparelhos com este sistema; •Alguns aplicativos tem incompatibilidades para certas versões do Android; •Muitos Aplicativos maliciosos presentes no Google Play; 19