المكونات الاساسية لنظام التشغيل أندرويد (حزمة البرمجيات)

المكونات الاساسية لنظام التشغيل أندرويد (حزمة البرمجيات)

• نواة الينكس ( Linux Kernal) :

  
  
     ان نظام اللينكس يعتمد على نواة اللينكس  2.6  Kernal Linux في خدماته الاساسية كما هو موضح في الصورة اعلاه  و نواة اللينكس تقوم بدور الوسيط بين نظام التشغيل اندرويد و بين الجهاز الذكي الذي يستخدم هذا النظام  ، و ذلك من اجل القيام بالعمليات الخاصة بالمتعلقة بالحماية و ادارة الذاكرة و ادارة المعالج ، و الشبكات و السوقات الخاصة بالعتاد .
  و الـ Kernal المستخدمة في نظام الاندرويد تسمى Monolithic
  و هي عبارة عن نسخة معدلة من Linux Kernal
  و تحتوي هذه الطبقة على  :
  Modules خاص بالسوقات  Drivers
  Modules خاص بالـ Power Management .
  و لتوضيح فكرة ادارة الذاكرة  : مثلا
  1ً -ادارة الذاكرة :
  إذا كنت تعمل على تطبيق و اردت فتح تطبيق ثاني بدون ان تغلق التطبيق الاول فهنا تستطيع نصغير التطبيق الاول بدون الحاجة الى إغلاقه و فتح التطبيق الثاني و العمل عليه ، فهنا ستقوم الذاكرة بإدارة هذه العملية حيث انه سيتم تعليق التطبيق الاول في الذاكرة (ان تعليق التطبيق لا يعني اغلاقه فهو مفتوح و لكنه معلق و هو موجود في الخلقية لحين الحاجة اليه) و تشغيل التطبيق الثاني حيث ان التطبيقات المعلقة لا تستهلك اية موارد ( مثل طاقة البطارية و طاقة المعالج)
   .
  و بذلك تكون قد  استفدت من
  -السرعة في الاداء من خلال تعليق التطبيق في الخلفية و اعادة  تشغيله بسرعة  ، لان اغلاق التطبيق و اعادة فتحه يستغرق وقتاً .
  - ترشيد استهلاك البطارية و المعالج حيث ان التطبيقات المعلقة في الخلفية لاتستهلك من طاقة البطارية و من سرعة المعالج اثناء تعليقها .
  2ًـ الحماية : حيث يعتبر نظام الاندرويد نظام آمن لانه مبني على نواة لينكس ، حيث يوفر لك الاندرويد العديد من تطبيقات الحماية من مخاطر سرقة الجهاز و من مخاطر الفيروسات
  
• طبقة البرمجيات الوسيطة MiddeWareو تحتوي هذه الطبقة على المكتبات البرمجية Library بالاضافة الى مشغل الاندرويد Android RunTime
  
  
  أ‌-    مُشغل الاندرويد     Android RunTime 
  وهو عبارة عن جزء من نظام التشغيل اندرويد و يحتوي على مجموعة من المكتبات الاساسية التي تشغل مختلف التطبيقات في الاندرويد . وهذه المكتبات الاساسية تمنحه العديد من المزايا المتوفرة في اامكتبات الموجودة في لغة الجافا .
  حيث ان كل تطبيق يدير عملياته بنفسه مع النموذج الخاص به من خلال آلة الجافا الافتراضية Dalvik Virual Machine وهذه الآلة الافتراضية مطورة من الـ JVM ( Java Virual machine    )
  مع إزالة بعض المكتبات الخاصة بسطح المكتب مثل Swing و AWT.
  و قد تم تطوير الـ  Dalvik   و ذلك لكي تتلائم مع الامكانيات المحدودة للأجهزة الذكية مقارنة مع
  امكانيات الحاسب ، حيث ان الـ Dalvik  تتميز بأنها :
  - توفر الطاقة
  - و تعمل بكفاءة مع ذاكرة عشوائية Ram حجمها اقل من ذالذاكرة الموجودة في الحاسب .
  - تعمل بكفاءة مع معالج سرعته اقل من سرعة المعالجات الموجودة في الحاسب .
  
    ب- المكتبات البرمجية Libraries  : وهي مكتبات مساندة تم تطويرها بلغة الـ  C/++C
  و يمكن استخدامها في كافة تطبيقات الاندرويد من خلال الواجهة البرمجية الخاصة بالاندرويد . و هذه المكتبات هي:
  1- مدير السطح (المظهر الخارجي) Surfance Manager :هذه المكتبة هي صلة الوصل بين تفاعل المستخدم مع الشاشة و بين مكتبة مدير النوافذ Windows Manager  الموجودة في طبقة اطار عمل التطبيقات .
  2ـ مكتبة الميديا Media FrameWork : هذه المكتبة تتعامل مع الصيغ المختلفة للميديا من صوت وصورة مثل :  MP3 , MP4, MPEG4 , JPG , AMR , AAC
  3-  SQLLite وهي عبارة عن مكتبة خاصة بإدارة قواعد البيانات في الاندرويد
  -  مكتبات الرسوميات و هي تتضمن مكتبة SGL و هي خاصة بالعرض ثنائي الابعاد ،
  و المكتبة OpenGL SE و هي خاص بالعرض ثلاثي الابعاد .
  - مكتبات WebKite خاصة بعرض صفحات الانترنت ، و مكتبات SSL لامن و حماية الانترنت .
  ـ مكتبات  Free Type وهي مكتبة خاصة بالتعامل مع الخطوط Fonts و الرسوميات Bitamp.
  ـ مكتبة السي القياسية LibC : حيث قامت شركة جوجل بتطوير هذه المكتبة خصيصاً من أجل الاندرويد و هذه المكتبة تستخدم نسخة خاصة من مكتبات السي تسمى Bionic ، و قد تم تصميم هذه المكتبة لكي تتلائم مع الامكانيات المحدودة للأجهزة الذكية مقارنة مع امكانيات الحاسب
  
  
  الطبقة الثالثة - اطار عمل التطبيق Application FrameWorkحين يستطيع المطورين تصميم تطبيقات تستغل جميع المواصفات الموجودة في الاجهزة الذكية ،   مثلاً عرض تبيهات للمستخدم في شريط المهام……  الخ
  حيث تم تصميم هيكلة التطبيقات لكي يتم اعادة استخدامها من قبل تطبيقات أخرى (طبعاً مع وجود تصريح بذلك )
  حيث يستطيع المطورون الوصول بسهولة  الى : برمجة إطار API ، و التطبيقات التي تستخدم النواة نفسها .
  ان نظام الاندرويد يحتوي على خدمات و انظمة عديدة بداخله تقوم بتسهيل برمجة التطبيقات وهي :
  1- نظام العرض View  System : وهو يحتوي على العناصر المكونة لواجهة المستخدم UI من ازرار و مربعات حوار
  2 - مزودات الخدمة Content Providers : و هي مسؤولة عن ادارة مشاركة المعلومات بين تطبيق و آخر .
  3- مدير المصادر Recourse   Manager : و هو مسؤول عن الوصول الى الموارد المرفقة مع التطبيق مثل الصور وغيرها… .
  4- مدير التبيهات Notification Manager: و هو مسؤول عن إرسال الإشعارات الى المستخدم .
  5- مدير الانشطة  Activity Manager :وهو مسوول عن ادارة دورة حياة التطبيقات المختلفة .
  6- مدير الاتصالات Telephone Manager :و هو مسؤول عن التحكم بالمكالمات الصوتية و التفاعل معها .
  7- مدير الحزم Package Manager : و هو  مسؤول عن جلب معلومات عن التطبيق مثل رقم الاصدار و التصاريح لدى التطبيق
  8- مدير النوافذ Windows Manager :و هو مسؤول عن إنشاء و تنظيم نوافذ الشاشة و ذلك من خلال التواصل مع مدير السطح .
  9- مدير الاماكن Location  Manager :و هو مسؤول عن التعامل مع GPS و ذلك لتحديد الموقع الحالي للمستخدم.
  10- XMPP  Service : هذه المكتبة كانت موجودة في الاصدارات الاولية لنظام الاندرويد ، حيث كانت تستخدم آنذاك لخدمات Google Talk و التي تم استبدالها لاحقاً بـ  Hangout +Google  و لكن تم إلغاء هذه المكتبة لاسباب امنية .
  

   الطبقة الرابعة - تطبيق البرمجيات Application :

  حيث تحتوي هذه الطبقة فقط على تطبيقات الاندرويد التي تبرمج بلغة الجافا ،
   سواء كانت هذه التطبيقات موجودة مسبقا ً في النظام In-Built ( مثل تطبيق الاسماء Contact  و تطبيق الاتصال Phone و تطبيق الواجهة الرئيسية  Home )
  أو تطبيقات يتم تقوم بتطويرها الشركات المصنعة للأجهزة الذكية ، حيث ان الشركات المصنعة مثل سامسونج و موتورولا و اتش تي سي  و غيرها تقوم بالتعديل على هذا النظام من حيث الشكل و الخصائص و ذلك لكي تكون الاجهزة الذكية التي تنتجها الشركات المصنعة بنظام تشغيل اندرويد معدل يحمل بصمات و ميزات تميز الاجهزة التي تنتجها الشركة المصنعة عن غيرها .