أندرويد (نظام تشغيل)

بداية النظام

تأسست أندرويد (بالإنجليزية: Android) في بالو ألتو، كاليفورنيا (بالإنجليزية: Palo Alto, California) في أكتوبر 2003 من قبل أندي روبن (بالإنجليزية: Andy Rubin)، المؤسس المشارك، وريتش مينر (بالإنجليزية: Rich Miner)، المؤسس المشارك في Wildfire Communications, Inc، ونيك سيرز (بالإنجليزية: Nick Sears)، أحد نوَاب رئيس تي موبايل، وكريس وايت (بالإنجليزية: Chris White)، رئيس تصميم الواجهات في WebTV لتطوير "أجهزة نقالة أكثر ذكاء ومعرفةً بمكان مالكها وتفضيلاته الخاصة"، كما قال أندي روبين. كانت نوايا الشركة أن تطور نظام تشغيل متقدم للكاميرات الرقمية، وعندما تبين أن سوق الكاميرات الرقمية ليس كبير بما فيه الكفاية، حولوا جهودهم لإنتاج نظام تشغيل للهواتف الذكية لمنافسة انظمة سيمبيان، وويندوز موبايل (لم يكن نظام آي أو إس الخاص بتشغيل أجهزة آيفون موجودا في ذلك الوقت). وعلى الرغم من الإنجازات التي قام بها المؤسسين والموظفين في وقت مبكر، إلا أنهم كانوا يعملون سرا، ولم يكشفوا إلا عن أنهم يعملون على برمجيات للهواتف النقالة.

شراء جوجل للنظام

في أغسطس 2005، قامت شركة جوجل بشراء النظام من الشركة المالكة وضم المؤسسين السابقين وعلى رأسهم المهندس أندرو روبن الذي استمر بالعمل على تطوير النظام، ويعتبر هو المسؤول المباشر عن وصول نظام أندرويد إلى النجاح الذي نشهده حالياً.

أصل الكلمة

كلمة android الإنجليزية تعني الإنسان الآلي الذي يكون على شكل إنسان (الإنسالة).

الواجهة

واجهة نظام أندرويد مبنية على الاستجابة المباشرة، حيث أن الواجهة مبنية على مبدأ الاستجابة الفورية للمسات على الشاشة.

الحماية

يعتبر نظام اندرويد نظام عادي الأمان ولكنه يوفر طبقة نظام داخلية جيدة، لأنه مبني على نواة لينكس. ويوفر المتجر العديد من تطبيقات الحماية من الفيروسات وحتى من مخاطر سرقة الجهاز. وفي أندرويد 4.1 تم إغلاق أكثر من 90% من الثغرات المتواجدة في النسخة السابقة. على الرغم من ذلك إلا أن الاختراقات والفيروسات وملفات التجسس والملفات المشبوهة والبرامج غير المشفرة والشركات التي تتاجر بمعلومات المستخدمين هي في تزايد مستمر وكثرة شديدة، وتوجد عدد من الثغرات تهدد مئات الملايين من المستخدمين، والكثير تلك الثغرات تمكن المهاجمين من الوصول إلى بيانات الهواتف والسيطرة عليها، وفي 2015 انتشر خبر عن ثغرة بالنظام تستطيع الإطاحة والتأثير بمليار جهاز. بالإضافة لذلك، الكثير من الأجهزة تنتهي تحديثات الدعم والمساعدة لأمن النظام خلال 18 شهرًا أو 24 شهرًا ففي أجهزة كالجالكسي من ماركة سامسونغ وهواوي ولينوفو والكثير غيرها تعتمد على هذا النظام مما أثر على الأمن وحسب الإحصائيات التالية يتبين أن نسبة استخدام الاندرويد ما قبل النسخة السادسة نسبتها هي الأضخم والأكبر وهذا خطير أمنيًّا ويسبب تقادم النسخ انكشاف وظهور ثغرات أكبر مع كون لشركات قد أعلنت إنهائها لدعم الأجهزة فيصبح الوضع الأمني سيء لأصحاب الميزانيات المحدودة والمتوسطة.

احصائيات نسخ نظام أندرويد المفعلة

لشهر مارس 2017 أندرويد نوجا يشغل نسبة 1 بالمئة من الأجهزة وتتقدم نسخة نوجا أكثر بنسبة 2.8 بالمئة حيث لازالت نسخة لوليبوب مسيطرة بنسبة 32.5 بالمئة ،تليها مباشرة نسخة مارشيميلو بنسبة 31.3 بالمئة. ثم باقي النسخ الكيت كات والجيلي بين .

حزمة البرمجيات

في قمة نواة لينكس، هناك البرمجيات الوسيطة، والمكتبات وواجهات برمجة التطبيقات المكتوبة بلغة سي، وتطبيق البرمجيات التي تعمل على إطار تطبيق والذي يتضمن مكتبات جافا متوافقة قائمة على أساس توافق  أباتشي. تطوير نواة لينكس تستمر بشكل مستقل عن قواعد رمز مصدر آخر من أندرويد. يستخدم الروبوت آلة دالفيك الافتراضية الجهاز الظاهري مع ترجمة في الوقت المناسب (JIT) لتشغيل آلة دالفيك الافتراضية "التنفيذ المباشر رمز" (آلة دالفيك الافتراضية للتنفيذ)، والتي عادة ما يترجم من جافا بايت كود. أندرويد 4.4 كما يدعم وقت التشغيل التجريبي الجديد، أندرويد وقت التشغيل (ART)، والذي لم يتم تمكينه افتراضيا.
أندرويد "مكتبة سي القياسية، بيونيك، تم تطويرها من قبل جوجل خصيصا لأندرويد، واشتقاق من توزيعة برمجيات بيركلي معيار مكتبة سي للتعليمات البرمجية. وقد تم تصميم بيونيك نفسها مع العديد من الميزات الرئيسية المحددة لنواة لينكس. الفوائد الرئيسية لاستخدام بيونيك بدلاً من مكتبة جنو لسي (سي العمومية) أو يوسي ليبس هي نموذج مختلف الترخيص، وأصغر بصمة لوقت التشغيل، والاستغلال الامثل لوحدات المعالجة المركزية ذات التردد المنخفض.

إدارة الذاكرة

منذ أن أبتكرت أجهزة الأندرويد عادة ما تكون البطارية تمد الأداة بالطاقة، تم تصميم الأندرويد لإدارة الذاكرة (رام) للحفاظ على استهلاك الطاقة كحد أدنى، على النقيض من أنظمة التشغيل المكتبية التي تفترض عموما أنها متصلة بجهد المأخذ الرئيسي غير المحدود.
عندما يكون هناك تطبيق أندرويد لم يعد قيد الاستخدام، سيقوم النظام تلقائيًا بتعليقه في الذاكرة. في حين أن التطبيق لا يزال من الناحية الفنية "مفتوح"، والتطبيقات المعلقة لا تستهلك عادة أية موارد (على سبيل المثال، طاقة البطارية أو طاقة المعالجة) ويظل هكذا كامنًا في الخلفية لحين الحاجة إليه مرة أخرى. هذا يجلب فائدة مزدوجة من خلال زيادة الاستجابة العامة لأجهزة أندرويد، وخاصة التطبيقات التى لا تحتاج إلى أن تكون مغلقة ويعاد فتحها من الصفر في كل مرة، وضمان أن التطبيقات في الخلفية لا تستهلك طاقة دون داع.
أندرويد يدير التطبيقات المخزنة في الذاكرة تلقائيا: عندما تكون الذاكرة منخفضة، سوف يبدأ النظام بغلق التطبيقات والعمليات التي كانت خاملة لفترة من الوقت، في ترتيب عكسي لأنها كانت الأخيرة المستعملة (الأقدم أولاً). تم تصميم هذه العملية بحيث تكون غير مرئية للمستخدم، بحيث لا يحتاج المستخدم أن يقوم بإدارة الذاكرة أو إغلاق التطبيقات بنفسه. ومع ذلك ، أدى الارتباك بشأن إدارة ذاكرة الأندرويد في مرحلة ما من الوقت بتطبيقات تنظيف الذاكرة يطورها طرف ثالث أصبحت شعبية في متجر جوجل بلاي . وتعتبر تلك التطبيقات عموما ضارة أكثر من كونها نافعة .

عتاد أجهزة الأندرويد

منصة الأجهزة الرئيسية لأجهزة أندرويد هي إيه.آر.إم (معالج) (إيه.آر.إمف 7 أو في وقت لاحق، وأندرويد 5.0 يدعم أيضا إيه.آر.-أى إمف 8) ، مع إلى إكس 86 ومعمارية ميبس كما دعمت رسميا. كل من 64 بت و32 بت يتم دعم المتغيرات من كل ثلاثة معماريات منذ إصدار أندرويد 5.0. منذ عام 2012 ، ظهرت أجهزة أندرويد مع إنتل بدأت المعالجات في الظهور، بما في ذلك الهواتف وأجهزة التابلت.
اعتبارا من نوفمبر 2013، أندرويد 4.4 توصي ب 512 ميجابايت على الأقل من ذاكرة الوصول العشوائي، بالنسبة للأجهزة ذات ذاكرة وصول عشوائية منخفضة   340 ميجابايت هو الحد الأدنى المطلوب لا تشمل الذاكرة أى تخصيص لمختلف مكونات الأجهزة مثل المعالج القاعدي. أندرويد 4.4 يتطلب 32-بت إيه.آر.إمف 7، ميبس أو معاج معمارى إكس 86 (الأخيران من خلال منافذ غير رسمية)، < جنبا إلى جنب مع مكتبة الرسوميات المفتوحة 2.0 متوافق وحدة معالجة الرسوميات (جى بى يو). أندرويد يدعم مكتبة الرسوميات المفتوحة إى إس 1.1، 2.0، 3.0 و3.1. مطلوب بعض التطبيقات قد تتطلب صراحة نسخة معينة من برنامج مكتبة الرسوميات المفتوحة ES، والأجهزة جى بى يو مناسب لتشغيل هذه التطبيقات .
أجهزة الأندرويد تتضمن العديد من مكونات الأجهزة الاختيارية، بما في ذلك كاميرات تصوير أو كاميرات الفيديو، ونظام التموضع العالمي، أجهزة التوجه بالاستشعار ، وضوابط مخصصة للألعاب، التسارع ، جيروسكوب ، مقاييس ، المغنطيسية ، مستشعر القرب ، ضغط الاستشعار ، وموازين الحرارة، والشاشة التي تعمل باللمس . بعض مكونات الأجهزة ، ليس مطلوبا دائما ولكن أصبحت قياسية في فئات معينة من الأجهزة، مثل الهواتف الذكية، وتطبيق متطلبات إضافية إذا كانت موجودة. وقد تتطلب بعض الأجهزة الأخرى في البداية، ولكن تم تقليص تلك المتطلبات أو القضاء عليها تماما. على سبيل المثال، الأندرويد طور في البداية باعتباره نظام  هاتف، وقد تطلب بعض الأجهزة مثل الميكروفونات، في حين بمرور الوقت أصبحت وظيفة الهاتف اختيارية. الأندرويد استخدم خاصية الضبط التلقائي في الكاميرا، والتى كانت في السابق تعمل بعدسة ثابتة التركيز  حتى أسقطت الكاميرا كشرط تماما عندما بدأ الأندرويد يستخدم موالف تليفزيون .
بالإضافة إلى تشغيله على الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية فقد لجأ عدة مصنعين إلى تشغيل أندرويد أصلا على أجهزة الكمبيوتر الشخصي العادي مع لوحة المفاتيح والماوس. بالإضافة إلى توافرها في الأجهزة المتوفرة تجاريا، وأجهزة الكمبيوتر الشخصي المماثلة الإصدارات من أندرويد x86، التى تتوافر بحرية في مشروع الأندرويد نسخة 4.4. باستخدام محاكي الأندرويد التي هي جزء من أندرويد SDK ، أو باستخدام بلوستاكس أو اندي ، فالأندرويد يمكن أيضا تشغيله بصفة غير أصلية على x86 .

استعمالات أخرى

تسمح بنية أندرويد المفتوحة المصدر والقابلة للتعديل في استعماله بأجهزة أخرى إلى جانب الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، كالحواسيب المحمُولة والنّت بوك والسمارت بُوك، وكذا التلفزيونات الذكية (كجوجل تي في وأندرويد تي في) والكاميرات (كجالاكسي كاميرا). بالإضافة إلى ذلك فقد تم استخدام نظام أندرويد في النظارات الذكية (نظارات جوجل)، الساعات الذكية والسماعات، مشغلات الدي في دي والسي دي للسيارات، المرايا، مشغلات الوسائط المحمولة، والهواتف الثابتة، وكذا هواتف الآي بي. أصبح جهاز أويا لتشغيل ألعاب الفيديو والذي يعمل على أندرويد، بتمويل جماعي يقدر بـ 8.5 مليون دولار من أنجح ابتكارات شركة كيك ستارتر، وتبعته لاحقاً العديد من الأجهزة المبنية على نظام أندرويد، كجهاز شيلد بورتابل الذي أطلقته إنفيديا وهو عبارة عن جهاز مبني على نظام أندرويد يتخذ شكل وحدة التحكم.
في 18 مارس 2014، أعلنت جوجل عن اختراعها الجديد أندرويد وير، وهو نظام تشغيل صُمم خصيصاً للساعات الذكية والأجهزة القابلة للارتداء. وتتوفر حالياً فقط نسخة المطور للعامة. وبعد هذا الإعلان ظهرت العديد من الأجهزة التي تعمل على نظام أندرويد وير كساعة إل جي جي ومجموعة موتورولا موتو وساعة سامسونج جير لايف. في 25 يونيو 2014، خلال مؤتمر جوجل آي/أو، قامت جوجل بالإعلان عن استبدال منصة جوجل تي في بالنظام الجديد أندرويد تي في، كما أطلقت نظام أندرويد أوتو للسيارات.
يأتي نظام أندرويد مسبق التثبيت في بعض الحواسيب المحمولة (خاصية مماثلة لتشغيل تطبيقات أندرويد متواجدة في نظام كروم أو إس من جوجل)