รายงาน Google Android - Know2pro.com
3 likes6,373 views
รายงาน Google Android เน้นโครงสร้า้งและสถาปัตยกรรมภายใน - Know2pro.com
รายงาน Google Android - Know2pro.com
- 1. 1 รายงาน เรื่อง Google Android เสนอ อาจารย ธนิต เกตุแกว จัดทําโดย นาย ปยะณัฐ แยบคาย รหัส 50523206013-5 นาย ศุภรักษ สมศรี รหัส 50523206025-9 วศ.บ.คพ. 3 รายงานนี้เปนสวนหนึ่งของรายวิชา Operation System (04-720-302) คณะวิชา วิศวกรรมศาสตร สาขาวิชา วิศวกรรมคอมพิวเตอร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลลานนา เขตพื้นที่ภาคพายัพ เชียงใหม ประจําภาคเรียนที่ 2 ปการศึกษา 2552
- 2. 2 คํานํา ในปจจุบันระบบปฏิบัติการไมไดมีจํากัดเพียงแคเครื่องคอมพิวเตอรเทานั้น แตยังรวมไปถึง อุปกรณในหลายๆประเภทเชน โทรศัพทมือถือ ซึ่งกําลังไดรับความนิยมเพิ่มมากขึ้น โดยใน โทรศัพทมือถือไดมีการพัฒนาความสามารถใหมๆเขาไปอยางมากมาย เชน กลองดิจิตอล ระบบ Touchscreen นั่นเปนเหตุผลวาทําไม จึงไดมีการสรางระบบปฎิบัติการขึ้น นั่นก็เพราะเมื่อมี อุปกรณและความสามารถที่เพิ่มมากขึ้น ก็จําเปนตองมีระบบเขามาบริหารจัดการเพื่อเพื่อ ประสิทธิภาพในการใชงาน อยางไรก็ตาม ระบบปฎิบัติการในโทรศัพทไดมีการพัฒนาขึ้นมาจากหลายๆบริษัท เชน Symbian ,Windows Phone แตที่กําลังไดรับความสนใจมากคือ Google Android เพราะเปน OpenSource ที่แจกจายได สามารถนําไปพัฒนาแกไขได บริษัทชั้นนําตางๆก็ไดเริ่มผลิตและ จําหนายโทรศัพท Android กันมาบางแลว นั่นก็เพราะไมตองเสียคาลิขสิทธิ์และยังสามารถนํามา พัฒนาใหอยูในรูปแบบที่ตองการไดดวย ดังนั้น การศึกษาระบบ Android นั้นจึงเปนสิ่งสําคัญ เพื่อใหทราบถึงขอมูลตางๆที่เปน ประโยชน ทั้งการนําไปพัฒนาหรือเพื่อรับทราบขาวสารใหทันตอเทคโนโลยีที่จะเกิดขึ้นตอไปใน อนาคต ผูจัดทํา นาย ปยะณัฐ แยบคาย นาย ศุภรักษ สมศรี
- 3. 3 สารบัญ หนา Google Android คํานํา 1 สารบัญ 2 รูจักกับ Android 4 ลักษณะพิเศษของ Android 6 คุณสมบัติทั่วไปของ Android 7 สถาปตยกรรมบน Android 8 - Application 8 - Application Framework 9 - Libraries 9 - Android Runtime 10 - Linux Kernel 10 Android เวอรชั่นตางๆ 13 เอกสารอางอิง 15
- 4. 4 รูจักกับ Android Android คือแพลตฟอรมใหมสําหรับโทรศัพทมือถือและอุปกรณพกพา ซึ่งประกอบดวย ระบบปฏิบัติการ ไลบรารี เฟรมเวิรค และซอฟตแวรอื่นๆ ที่จําเปนในการพัฒนา มันเทียบเทากับ Windows Mobile, Palm OS, Symbian, OpenMoko และ Maemo ของโนเกีย โดยจับตลาดมือ ถือรุนใหมๆ ความสามารถสูงๆ (ซึ่งเกิดจากการกระตุนตลาดของ iPhone) ถึงจะเปนแพลตฟอรม ใหม แต Android ก็ใชองคประกอบที่เปนโอเพนซอรสหลายอยาง เชน Linux Kernel, SSL, OpenGL, FreeType, SQLite, WebKit และเขียนไลบรารี+เฟรมเวิรคของตัวเองเพิ่มเติม ซึ่ง ทั้งหมดจะเปนโอเพนซอรส (ใช Apache License) Google Android พัฒนาโดยบริษัทกูเกิล และ Open Handset Alliance ทางกูเกิลไดเปดใหนักพัฒนาสมามารถแกใขโคตตางๆ ดวยภาษาจาวา และควบคุมอุปกรณผานทางชุด Java libraries ที่กูเกิลพัฒนาขึ้น แอนดรอยดไดเปนที่รูจักตอ สาธารณชนเมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายน พ.ศ. 2550 โดยทางกูเกิลไดประกาศกอตั้ง Open Handset Alliance กลุมบริษัทฮารดแวร, ซอฟตแวร และการสื่อสาร 48 แหง ที่รวมมือกันเพื่อพัฒนา มาตราฐานเปด สําหรับอุปกรณมือถือ ลิขสิทธิ์ของโคดแอนดรอยดนี้จะใชในลักษณะของซอฟตแวร เสรี
- 5. 5 รูปแสดงโทรศัพทมือถือ HTC Hero ที่ใช Android จุดเดนของ Android นั้นอยูที่การออกแบบระบบปฏิบัติการมาใหมีความสามารถได ใกลเคียงกับคอมพิวเตอรพกพาขนาดยอมที่ทํางานไดบนโทรศัพทมือถือ โดยยังคงเรื่องความ คลองตัวในการใชงานที่คอนขางมาก นอกจากนี้ Google Android นั้นเปนแบบระบบเปด คือ เปด โอกาสใหบริษัทและนักพัฒนาสามารถมีสวนรวมในการสรางระบบปฏิบัติการได ดวย และยังไม จํากัดการใชงานเฉพาะบนโทรศัพทมือถือจากคายใดคายหนึ่ง นั่นทําใหเราจะไดเห็น Androidจาก ผูผลิตโทรศัพทมือถือเกือบทุกราย ตางจาก Apple iPhone หรือ BlackBerry ที่ใชระบบปด ทําใหมี โทรศัพทมือถือออกมาจากคายใดคายหนึ่งเพียงคายเดียว รูปแสดง Android Emulator ในหนา home screen. ซึ่งอยูในชุด SDK
- 6. 6 ลักษณะพิเศษของ Android 1. Open Android SDK เปดโอกาสใหนักพัฒนาสามารถเขาถึง Core Function ในการใชงานโทรศัพทได อยางเต็มรูปแบบเชน การโทรออก, สง SMS, หรือใชงานกลอง Android นั้น Run บน Virtual Machine ที่มีชื่อวา Dalvik สวน runtime จริง ๆ ก็คือ Linux Kernel ที่สําคัญ Android เปน Open Source ซึ่งอาจจะทําใหเกิดความเปลี่ยนแปลงใน Technology ของโทรศัพทมือถือขึ้นได 2. All applications are created equal จากเหตุผลขางตนทําให Core Application ของโทรศัพท หรือพวก 3rd Party App จะสามารถใช งานไดไมตางกัน เนื่องจาก SDK ที่ 'Open' ใหเขียนโปรแกรมเรียกการทํางาน Core Function ได ในมุมมอง User ก็จะได ผลประโยชนมากขึ้น ยกตัวอยางเชน User สามารถใช 3rd Party Application ในการ call แต Application นั้นมี Interface สวยงาม สามารถเลือก wallpaper ได ตามใจชอบได ซึ่งตางจาก Core Application ที่อาจจะซ้ําซากจําเจ นาเบื่อ เปนตน 3. Breaking down application boundaries Android ไดทลายกําแพงในการพัฒนา Software ซึ่งกอใหเกิดนวัตกรรมใหม ๆ ในการพัฒนา Software เชน Developer สามารถเขียน Program ดึงรายชื่อ Contract ใน Web, MSN มารวม กับใน Contract List ของโทรศัพทได หรือจะใชโทรศัพทในการดูตําแหนงที่เพื่อน ๆ อยูได 4. Fast & easy application development Android ไดเตรียม lib & tool ในการพัฒนา Application ไวอยางมากมายยกตัวอยางเชน การ Connect กับอีกเครื่องนึงแบบ peer-to-peer ซึ่งสิ่งตาง ๆ เหลานี้ทําใหการพัฒนา Application บน Android สามารถทําไดงายและรวดเร็ว
- 7. 7 คุณสมบัตทั่วไปของ Android ิ ประเภท : Free and open source software แพลตฟอรมที่สนับสนุน : - ARM (Advanced RISC Machine) เปน หนวยประมวลผล 32 bit แบบ RISC ถูกนําไปใชบน อุปกรณพกพาเชน โทรศัพทมือถือ PDA SmartPhone ผลิตโดย ARM Limited - MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) เปน หนวยประมวลผล 32 bit แบบ RISC ผลิตโดย MIPS Computer Systems (ปจจุบันคือ MIPS Technologies) - Power Architecture เปน หนวยประมวลผล 32 bit แบบ RISC ผลิตรวมโดย IBM, Freescale, AMCC, Tundra และ P.A. Semi ซึ่งเปนผูผลิต PowerPC - x86 เปน หนวยประมวลผล 32 bit แบบ CISC เปนสถาปตยกรรมที่ไดรับความนิยมมากที่สุดใน ตลาดคอมพิวเตอรเดสกท็อป,โนตบุคและเซิรฟเวอรขนาดเล็ก ซึ่งก็คือ CPU จาก Intel, AMD, VIA และอื่นๆ เว็บบราวเซอร :ใช WebKit application framework. ซึ่งเปน OpenSource การแสดงผล : ใชงานระบบ VGA, 2D graphics library สวน 3D graphic Library ใช OpenGL ES 1.0 การจัดเก็บขอมูล : SQLite สําหรับเก็บขอมูล การสนับสนุน Java : Software จะเขียนดวยภาษา Java และถูกคอมไพลดวย Dalvik virtual machine ระบบ Media : รองรับไฟล เพลง, วิดิโอ, หรือ ภาพนิ่ง เชน H.263, H.264 (ใน 3GP หรือ MP4 container), MPEG-4 SP, AMR, AMR-WB (ใน 3GP container), AAC, HE-AAC (ใน MP4 หรือ 3GP container), MP3, MIDI, OGG Vorbis, WAV, JPEG, PNG, GIF, BMP การเชื่อมตอ : รองรับระบบ GSM/EDGE, CDMA, EV-DO, UMTS, Bluetooth, และ Wi-Fi. ขอความ : รองรับ SMS และ MMS และระบบอื่นๆที่เกี่ยวของกับการสงขอความ Hardware อื่นๆที่สนับสนุน : กลองวิดีโอ,กลองภาพนิ่ง, Touchscreens,GPS, accelerometers,magnetometers,accelerated 2D bitblits (with hardware orientation,scaling,pixel format conversion) และ accelerated 3D graphics. คุณสมบัติอื่นๆ : มีระบบ Device Emulator สําหรับนักพัฒนา ,Plugin สําหรับ Elipse IDE
- 8. 8 สถาปตยกรรมของ Android จากรูป Android จะประกอบดวย องคประกอบหลักอยู 5 สวน ดังนี้ รูปแสดงสถาปตยกรรม Android 1. ซอฟแวรทั่วไป (Applications) อุปกรณพกพาที่ติดตั้ง Android จะมาพรอมโปรแกรมหลักที่ไวใชงานทั่วไป เชน โปรแกรม รับสงอีเมล, SMS, ปฏิทิน, แผนที,่ Browser (ใช WebKit เปน Engine) เครื่องมือจัดการสมุด โทรศัพท และโปรแกรมหลักอื่นๆ
- 9. 9 2. เฟรมเวิรค (Application Framework) นักพัฒนาสามารถพัฒนาโปรแกรมบน Android โดยใชภาษา Java ผานทาง API (Application Programming Interface) โดยสามารถเขาถึงระบบและขอมูลตางๆ ที่อยูบน Android ดังนี้ - Views ประกอบดวย UI ชนิดตางๆ ที่ใชในการพัฒนาโปรแกรม เชน lists, grids, text boxes, buttons รวมไปถึง Event และเว็บบราวเซอร - Content Provider โปรแกรมที่พฒนาบน Android จะสามารถสงขอมูลถึงกันผานทาง ั Content Provider เชน เราสามารถพัฒนาโปรแกรมเพื่อไปดึงขอมูลรายชื่อที่อยูใน Contacts ได - Resource Manager เปนตัวจัดการเรื่องรูปภาพ, Localized strings และขอมูลอื่นๆ ที่ นอกเหนือจาก Code ของโปรแกรม - Activity Manager นักพัฒนาสามารถสราง Custom Alert และสงไปแสดงผลที่ Status Bar โดยผาน Activity Manager ทั้งหมดนั้นทําใหนักพัฒนาโปรแกรมมีสิทธิอยางเต็มที่ในการเขาถึง Application Framework และทําใหสามารถใชประโยชนจากการประมวลผลและความสามารถอื่นๆ เพื่อสราง Android Application ที่มีความหลากหลายมากขึ้นได 3. ชุดพัฒนา (Libraries) Android Libraries ประกอบดวยชุดพัฒนาของ C/C++ อื่นๆ ที่สามารถใชงานผานทาง API ของเฟรมเวิรคที่ Android ไดจัดไวให (API เปนภาษา Java) - System C Library ไลบรารีมาตรฐานของ C (C system library) ปรับปรุงพิเศษสําหรับ อุปกรณที่รันบน Linux
- 10. 10 - Media Library โดย Android สรับสนุนการใชงานไฟลฟอรแมตตางๆ เชน MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG และ JPG - Surface Manager เปนตัวจัดการระบบแสดงผล และควบคุมบนจอภาพ Libraries อื่นๆ เชน 3D Acceleration Library ที่ใชในการควบคุมอุปกรณที่มี Accelerometer เปนตน 4. รันไทม (Android Runtime) ถึงแมวาโปรแกรมบน Android จะพัฒนาโดยใชภาษา Java แต Google กลับไมเลือกที่ใช Java Virtual Machine ของ Sun Microsystem ในการรันโปรแกรม แตกลับพัฒนา Dalvik Virtual Machine ที่ มีพื้นฐานจาก Apache Harmony ขึ้นมาใชเอง โดย Google อางวา Dalvik ไดรับการปรับปรุงในเรื่อง Memory เพื่อใหเหมาะกับการใชงานบนโทรศัพทมือถือ และอนุญาติให VM หลายๆ ตัวรันพรอม กันไดเพื่อใหโปรแกรมทํางานไดอยางมีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น โปรแกรมที่ถูกพัฒนา เมื่อ Compile เปนไบโคด (.class) แลว จําเปนตองผานการแปลงให เปนไฟล (.dex) ดวยตัวแปลง "dx" เพื่อให สามารถรันบน Dalvik Virtual Machie ได 5. ลินุกสเคอรแนล (Linux Kernel) Android พัฒนาบน Linux Kernel 2.6 ซึ่งเปนสวนที่สําคัญของระบบ Android และเปน แกนหลักของการทํางานทั้งหมด โดยภายในเคอรเนล จะประกอบไปดวยโมดูล (Module) ตางๆ และบางครั้งเราอาจจะเรียกโมดูลเหลานี้วา ไดรเวอร (Driver) ซึ่งมีหนาที่เปนตัวกลางในการ ติดตอกันระหวางแอพพลิเคชันหรือ ระบบปฏิบัติการกับอุปกรณฮารดแวรทั้งหมด ทั้งภายในและ นอก อีกทั้งยังจัดการ ประสานงานกับระบบตางๆ เชนระบบความปลอดภัย (Security), ระบบการ
- 11. 11 จัดการ Memory, ระบบการจัดการ process , ระบบเนตเวิรค (network stack) อยางมี ประสิทธิภาพ ใน Linux Kernel ที่ใชใน Android จะประกอบไปดวย - Display Driver - Camera Driver - Flash Memory Driver - Binder (IPC) Driver - Keypad Driver - WiFi Driver - Audio Driver - Power management จะสังเกตไดวาภายใน Kernel นั้นจะมี Driver ที่ใชในการควบคุมการทํางานของอุปกรณตางๆ โดย ที่สามารถทํางานไดกับอุปกรณหลายรุน หลายผูผลิต
- 12. 12 สําหรับ Linux Kernel ที่ใชเปนชนิด Monolithic Kernel Monolithic Kernel เปนสถาปตยกรรมที่ระบบปฏิบัติการจะทํางานภายใน Kernel Space (พื้นที่สงวนที่ใชรันคําสั่งของ Kernel มีไวเพื่อให Kernel สามารถทํางานไดอยางตอเนื่อง) และ ทํางานบน Supervisor mode Monolithic Kernel แตกตางจากสถาปตยกรรมอื่นๆ คือ Monolithic Kernel จะกําหนด Virtual Interface ระดับสูงซึ่งสูงกวาอุปกรณคอมพิวเตอรกับ system calls (โปรแกรมยอยทํา หนาที่ในการติดตอระหวางระบบปฏิบัติการกับการโปรแกรมของผูใชหรือกระบวนการที่เกิดขึ้น) เพื่อใหใช Service ทั้งหมดของระบบปฏิบัติการ เชน Process Management(ระบบจัดการโพ รเซส), Concurrency(ประมวลผลหลายๆงานไปไดพรอมกัน), Memory Management(ระบบ จัดการหนวยความจํา) ดวยตัวเองและหนึ่งหรือหลายๆ ก็คือ Module สถาปตยกรรม Monolithic Kernel ถูกใชใน Linux, Unix(BSD,Solaris,Slaxware), DOS,Windows 9x-ME, MacOS 8.6
- 13. 13 Android เวอรชั่นตางๆ On 30 April 2009, the official 1.5 (Cupcake) update for Android was released. There are several new features and UI updates included in the 1.5 update: Ability to record and watch videos with the camcorder mode Uploading videos to YouTube and pictures to Picasa 1.5 (Cupcake) directly from the phone A new soft keyboard with an "Autocomplete" feature Ability to automatically connect to a Bluetooth headset within a certain distance New widgets and folders that can populate the desktop Animations between screens Expanded ability of Copy and paste to include web pages On 15 September 2009, the 1.6 (Donut) SDK was released. Included in the update are: An improved Android Market experience. An integrated camera, camcorder, and gallery interface. 1.6 (Doughnut) Gallery now enables users to select multiple photos for deletion. Updated Voice Search, with faster response and deeper integration with native applications, including the ability to dial contacts. Updated search experience to allow searching bookmarks,
- 14. 14 history, contacts, and the web from the home screen. Updated Technology support for CDMA/EVDO, 802.1x VPN, Gestures, and a Text-to-speech engine Speed improvements for searching, the camera On 26 October 2009 the 2.0 (Eclair) SDK was released. Among the changes are: Optimized hardware speed "Car Home" app Support for more screen sizes and resolutions Revamped UI New browser UI 2.0 (Eclair) New contact lists Better white/black ratio for backgrounds Improved Google Maps 3.1.2 Microsoft Exchange support Built in flash support for Camera Digital Zoom Improved virtual keyboard Bluetooth 2.1
- 15. 15 เอกสารอางอิง ยินดีตอนรับสู ThaiAndroidClub.com http://www.thaiandroidclub.com/ Thailand Android Community : สังคมชาว Android http://www.siamandroid.com/forum/ DroidSans :: Thailand Android Developer Community http://www.droidsans.com/ รูจักกับ Google Android http://www.siamandroid.com/forum/index.php?topic=19.0 Android (operating system) http://en.wikipedia.org/wiki/Android_%28operating_system%29 รูจักกับ Android http://siamdepot.com/index.php?option=com_content&view=article&id=22:what-is- android&catid=10:android-toturial&Itemid=90