Классификация мобильных ОС

Классифицировать мобильные операционные системы (ОС) можно по-разным критериям: по типу лицензии (открытые и закрытые), по ядру (Linux-ядро, собственная архитектура и т.д.), по предназначению (универсальные, нишевые, экспериментальные). Ниже приведён обзор основных групп и примеров в каждой категории.

---

1. По типу лицензии (открытые и закрытые)

1.1 Открытые (Open Source)

• Android

  • Самая популярная в мире мобильная ОС, в основе которой лежит ядро Linux.
  • Ядро и большая часть системных компонентов распространяются как открытое ПО под лицензией AOSP (Android Open Source Project).
  • При этом многие сервисы Google (GMS) остаются проприетарными.

• AOSP-форки (сторонние прошивки)

  • LineageOS, /e/ (eOS), GrapheneOS, CalyxOS и т.д.
  • Такие прошивки основаны на исходном коде Android, но могут отличаться политикой приватности, набором предустановленных сервисов и интерфейсом.

• Sailfish OS

  • Развивается компанией Jolla.
  • Имеет закрытые компоненты, но в основе — открытое Linux-ядро и часть открытых библиотек.
  • Особенность — поддержка запуска Android-приложений (через уровень совместимости).

• Ubuntu Touch

  • Основана на ядре Linux и технологиях Ubuntu.
  • Изначально разрабатывалась Canonical, сейчас поддерживается сообществом UBports.
  • Открытый код, ориентирована на энтузиастов и нишевые устройства.

• Firefox OS (прекращена в активном развитии)

  • Основана на движке Gecko (Mozilla) и ядре Linux.
  • Первоначально задумывалась как веб-ориентированная система, где все приложения — веб-приложения.
  • Больше не поддерживается для смартфонов, но отдельные ветки и идеи сохранились для IoT.

• Tizen

  • Развивается под эгидой Linux Foundation, проект поддерживает Samsung и ряд других компаний.
  • Используется в основном в смарт-часах Samsung (Galaxy Watch), умных телевизорах, бытовой технике. На смартфонах почти не прижилась.
  • Код частично открытый, но многие модули проприетарны.

1.2 Закрытые (Proprietary)

• iOS

  • Система от Apple, полностью закрытая (проприетарная).
  • Используется только на устройствах Apple (iPhone, iPod touch, частично iPad до перехода на iPadOS).
  • Считается одним из наиболее оптимизированных решений в силу жёсткой интеграции с железом.

• HarmonyOS (Huawei)

  • Развивается Huawei как собственная экосистема, призванная заменить Android-сервисы на устройствах бренда.
  • В основе лежит микрокernel-подход (по заявлениям Huawei), хотя на смартфонах заметно родство с Android (для совместимости приложений).
  • Большая часть компонентов закрыта.

• Windows Phone / Windows 10 Mobile (прекращены)

  • От Microsoft, ранее известна как Windows Phone.
  • Закрытый исходный код.
  • Развитие системы остановлено, поддержка официально завершена в 2019 году.

• BlackBerry OS (прекращена)

  • Использовалась на устройствах BlackBerry.
  • Были закрытыми, отличались повышенным вниманием к безопасности и шифрованию.
  • С 2015 года компания сместила фокус на Android-устройства, оригинальная BlackBerry OS больше не поддерживается.

---

2. По типу ядра

2.1 Linux-ядро

• Android (AOSP и большинство производных), Tizen, Ubuntu Touch, Sailfish OS и т.д.
  • Чаще всего это модифицированный вариант Linux-ядра.
  • Большое сообщество разработчиков, высокая совместимость с открытым ПО.

2.2 Гибридное / микроядро

• HarmonyOS от Huawei (заявлено микроядро, однако для совместимости смартфонов фактически используется Android-стек).
• QNX на основе микроядра (использовалась в BlackBerry 10).

2.3 Собственные ядра (проприетарные)

• iOS (ядро XNU, унаследованное от macOS, где сочетаются элементы микроядра Mach и компонентов BSD).

---

3. По назначению и экосистеме

3.1 Универсальные «массовые» мобильные ОС

• Android и iOS
  • Ориентированы на широкий круг пользователей, поддерживают большую часть распространённых приложений, сервисов и игр.
  • Мощная экосистема вокруг магазинов Google Play и App Store.

3.2 Альтернативные открытые платформы

• Sailfish OS, Ubuntu Touch, LineageOS и т.д.
  • Популярны среди энтузиастов, разработчиков, пользователей, ценящих приватность или специфический функционал.
  • Не всегда имеют стабильную поддержку всех моделей смартфонов.

3.3 Нишевые системы и устройства

• Tizen (чаще на смарт-часах, телевизорах).
• Wear OS (от Google для носимых устройств).
• KaiOS (упрощённая система на базе Firefox OS для «фичефонов»).

---

4. Краткие итоги и тренды

1. Доминирование Android и iOS

   • На рынке смартфонов основные доли принадлежат Android (самая массовая и гибкая платформа) и iOS (система Apple с высоким уровнем интеграции в экосистему).
   • Практически все разработчики и производители ориентируются прежде всего на эти две платформы.

2. Закрытые vs открытые решения

   • Большинство современных «коммерческих» мобильных ОС имеют закрытые компоненты для защиты своих технологий и коммерческой ценности (iOS, HarmonyOS).
   • Android остаётся основным примером гибридного подхода (ядро и основной код открыты, сервисы — проприетарны).
   • Существуют чисто открытые варианты (LineageOS, Ubuntu Touch), но их рыночная доля невелика.

3. Уход старых игроков

   • Windows Phone, BlackBerry OS и прочие некогда популярные решения прекратили активное развитие.
   • Пользователи и производители перешли на Android или iOS.

4. Эксперименты и альтернативы

   • Корпорации (Huawei, Samsung, Google) и энтузиасты продолжают запускать проекты альтернативных ОС (HarmonyOS, Tizen, Sailfish OS и т.п.).
   • Важно наличие экосистемы приложений и сервиса поддержки: без этого серьёзная конкуренция с Android/iOS затруднена.

Таким образом, классификация мобильных операционных систем чаще всего сводится к разделению на открытые и закрытые, а также по типу ядра и степени распространённости. На рынке доминируют Android и iOS, однако вокруг них продолжают существовать и развиваться нишевые или узкоспециализированные платформы.

Ниже приведён обзор основных (и наиболее известных) видов мобильных операционных систем, существовавших или существующих в настоящее время. Для удобства разделим их на две большие группы: активно используемые сегодня и прекратившие активное развитие.

---

1. Актуальные (основные) мобильные ОС

1.1 Android

• Разработчик: Google (при участии открытого сообщества в рамках AOSP).
• Основные особенности:
  • Основана на ядре Linux.
  • Имеет наибольшую рыночную долю среди смартфонов.
  • Позволяет устанавливать приложения из Google Play и сторонних источников.
  • Поддерживается множеством производителей (Samsung, Xiaomi, Oppo, и др.).

1.2 iOS

• Разработчик: Apple.
• Основные особенности:
  • Закрытая (проприетарная) система, эксклюзивно для устройств Apple (iPhone, iPod Touch, частично iPad до перехода на iPadOS).
  • Известна высокой оптимизацией и строгой системой контроля приложений (App Store).
  • Отличается тесной интеграцией в экосистему Apple (iCloud, macOS, Apple Watch и т.д.).

1.3 HarmonyOS

• Разработчик: Huawei.
• Основные особенности:
  • Позиционируется как универсальная платформа для смартфонов, носимых устройств, умных ТВ и IoT.
  • Изначально создавалась для снижения зависимости от сервисов Google.
  • Большая часть компонентов закрыта, однако на смартфонах система в значительной степени совместима с Android-приложениями.

1.4 Tizen

• Разработчики: Samsung при поддержке Linux Foundation.
• Основные особенности:
  • Используется преимущественно в умных часах (Galaxy Watch), телевизорах и бытовой технике Samsung.
  • На смартфонах не получила широкого распространения.
  • Код частично открытый (Linux-ядро), но множество модулей проприетарны.

1.5 KaiOS

• Разработчик: KaiOS Technologies (наследие Firefox OS).
• Основные особенности:
  • Лёгкая и упрощённая ОС на базе веб-технологий (HTML5).
  • Предназначена для «фичефонов» (кнопочных телефонов с базовой поддержкой приложений).
  • В некоторых странах KaiOS помогает «оцифровать» недорогие устройства благодаря простым онлайн-сервисам.

1.6 Альтернативные Linux-платформы (нишевые)

• Sailfish OS (от компании Jolla): сочетает открытый код ядра Linux с проприетарным интерфейсом и дополнительными компонентами. Поддерживает запуск Android-приложений.
• Ubuntu Touch (поддерживается сообществом UBports): мобильная версия Ubuntu, полностью открытая, ориентирована на энтузиастов.
• Прочие AOSP-прошивки (LineageOS, /e/OS, GrapheneOS и др.): базируются на исходном коде Android, но могут отличаться по уровню конфиденциальности, интерфейсу и набору сервисов.

---

2. Системы, прекратившие активное развитие

2.1 Windows Phone / Windows 10 Mobile

• Разработчик: Microsoft.
• Основные особенности:
  • Система была конкурентом Android и iOS в начале 2010-х.
  • Отличалась «плиточным» интерфейсом Metro.
  • Официальная поддержка завершена в 2019 году.

2.2 BlackBerry OS и BlackBerry 10

• Разработчик: BlackBerry (ранее RIM).
• Основные особенности:
  • Славились высокой безопасностью и шифрованием.
  • BlackBerry 10 базировалась на QNX (микроядро).
  • Компания отказалась от собственной ОС и перешла на Android-устройства.

2.3 Symbian

• Разработчик: Nokia (при участии Symbian Foundation).
• Основные особенности:
  • Одна из первых массовых мобильных ОС (популярна в 2000-х).
  • Имела ограниченные возможности для современных приложений, постепенно проиграла конкуренцию Android и iOS.
  • Окончательно закрыта и не поддерживается с середины 2010-х.

2.4 Bada

• Разработчик: Samsung.
• Основные особенности:
  • Использовалась на линейке смартфонов Samsung Wave.
  • Позже была объединена с Tizen или фактически «слилась» в него.

2.5 Firefox OS

• Разработчик: Mozilla Foundation.
• Основные особенности:
  • Основой выступали веб-технологии (HTML5, CSS, JavaScript), предполагалось, что все приложения — веб-приложения.
  • Не смогла закрепиться на рынке смартфонов.
  • Проект закрыт, часть идей перешла в KaiOS.

---

Краткий вывод

• Android и iOS – доминирующие мобильные платформы с собственными экосистемами приложений и сервисов.
• HarmonyOS (Huawei), Tizen (Samsung), KaiOS и другие проекты занимают нишевые сегменты или используются в отдельных категориях устройств.
• Sailfish OS, Ubuntu Touch, а также кастомные Android-прошивки – выбор энтузиастов и тех, кто хочет альтернативные или более приватные решения.
• Ряд бывших крупных игроков (Windows Phone, BlackBerry OS, Symbian) прекратили развитие, не выдержав конкуренции.

Таким образом, под «видами мобильных операционных систем» часто понимают как классические массовые платформы (Android, iOS), так и ряд нишевых или региональных решений, ориентированных на отдельные рынки или задачи.

Ниже приводится обзор основных технологий и архитектурных решений, на которых основываются самые распространённые и актуальные мобильные операционные системы: Android, iOS, HarmonyOS, Tizen и KaiOS. Расскажем о базовых компонентах (ядре, системных библиотеках, фреймворках), лицензировании, а также о том, как эти ОС взаимодействуют с аппаратной частью и приложениями.

---

1. Android

1.1 Ядро и базовая архитектура

• Ядро Linux. Android использует модифицированную версию ядра Linux (LTS-ветка) с дополнительными патчами (например, для быстрой загрузки, энергосбережения, поддержки драйверов мобильных чипсетов и т.д.).
• Аппаратная абстракция (HAL). Поверх ядра действует HAL (Hardware Abstraction Layer), обеспечивающий единый интерфейс для взаимодействия системы с разными аппаратными компонентами (камеры, сенсоры, аудио, связь и т.д.).
• Runtime:
  • Ранее использовалась Dalvik VM (виртуальная машина), теперь – ART (Android Runtime), оптимизирующая код приложений и выполняющая Just-In-Time (JIT) и Ahead-Of-Time (AOT) компиляцию.
  • Это позволяет приложениям на Java/Kotlin работать эффективно и быстро.

1.2 Системные библиотеки и фреймворки

• Bionic C Library – облегчённая реализация стандартной библиотеки C для Android, оптимизированная под мобильные устройства.
• Java/Kotlin-фреймворк – основной инструментарий для создания приложений (UI, доступ к системе, сетевой стек).
• Native Development Kit (NDK) – даёт возможность писать части кода на C/C++ для более низкоуровневого доступа к системе и оптимизации производительности (например, игры, мультимедийные приложения).

1.3 Модель безопасности и распространения

• Изоляция приложений. Каждое приложение выполняется в собственном пользовательском пространстве (UID/ключ пользователя).
• Разрешения (Permissions). Приложения должны запрашивать доступ к определённым функциям (камера, микрофон, геолокация и т.д.).
• Google Play / Сторонние репозитории. Основной магазин – Google Play. Возможно также устанавливать APK-файлы вручную или использовать альтернативные магазины (Amazon Appstore, F-Droid и др.).

1.4 Лицензирование

• Основной проект Android (AOSP – Android Open Source Project) доступен по открытой лицензии (Apache License 2.0, некоторые части – GPL).
• Однако сервисы Google (GMS) и некоторые драйверы от производителей остаются проприетарными.

---

2. iOS

2.1 Ядро XNU

• iOS основывается на ядре XNU, которое содержит:
  • Элементы микроядра Mach.
  • Компоненты BSD (механизмы управления процессами, файловой системой, сетевым стеком).
• iOS унаследовала значительную часть архитектуры macOS (ранее OS X), адаптировав её для мобильных устройств Apple.

2.2 Слои системы

1. Core OS (низкоуровневый слой):
   • Управление памятью, процессами, драйверами для аппаратных компонентов (используются проприетарные драйверы Apple).
   • Поддержка файловых систем (APFS) и сетевых протоколов.
2. Core Services:
   • Включают высокоуровневые фреймворки (Foundation, Core Foundation), сетевые службы, работу с базами данных и т.д.
3. Media Layer:
   • Графика (Metal, OpenGL ES), аудио (Core Audio), видео (AVFoundation).
4. Cocoa Touch / UIKit:
   • Интерфейсные элементы, жесты Multi-Touch, основные классы для построения приложений.

2.3 Модель приложений и безопасность

• App Sandbox. Каждое приложение изолировано в собственной песочнице, имеет ограниченные права на доступ к файловой системе.
• Подпись кода (Code Signing). Все приложения должны быть подписаны сертификатом, утверждённым Apple, что затрудняет установку ПО из сторонних источников.
• App Store. Основной и фактически единственный официальный канал распространения приложений (за исключением корпоративных сертификатов и режима Developer).

2.4 Лицензирование и проприетарность

• iOS – закрытая ОС (проприетарная). Исходные коды ядра XNU частично доступны (через проекты открытого кода Darwin), но большая часть iOS не распространяется в открытом виде.
• Используется только на устройствах Apple (iPhone, iPod Touch, часть iPad до появления iPadOS).

---

3. HarmonyOS

3.1 Заявленная архитектура (микроядро + многоядерность)

• Huawei позиционирует HarmonyOS как микроядерную архитектуру, подходящую для разных типов устройств (смартфоны, ТВ, IoT).
• На практике для смартфонов (по крайней мере ранних версий) широко используется Android-совместимый слой (включая Linux-ядро и службы, обеспечивающие запуск Android-приложений).

3.2 Поддержка экосистемы приложений

• EMUI / Magic UI (андроидоподобные оболочки) на устройствах Huawei и Honor.
• Возможность устанавливать APK-файлы, работать с Android-приложениями через собственные сервисы HMS (Huawei Mobile Services).

3.3 Основные компоненты

• Huawei ARK Compiler – средство компиляции, оптимизирующее приложения под архитектуру HarmonyOS.
• Сервисы HMS (AppGallery, Huawei ID, Push, Ads, Location и т.д.) – замена Google-сервисам (GMS).

3.4 Лицензирование

• HarmonyOS не является полностью открытым. Часть кода публикуется на условиях различных лицензий (в рамках проекта OpenHarmony), но сборки для коммерческих устройств содержат проприетарные компоненты.

---

4. Tizen

4.1 База и сфера применения

• Linux-ядро. Проект курируется Linux Foundation, ключевым участником является Samsung.
• Используется в смарт-часах (Samsung Galaxy Watch до перехода на Wear OS), телевизорах, некоторых бытовых устройствах.
• На смартфонах Tizen не получила широкой популярности (были лишь единичные модели телефонов Samsung Z-серии).

4.2 Архитектура

• Core OS: основан на Linux, включает базовые библиотеки (glibc, OpenSSL и др.).
• Web framework: приложения Tizen могут создаваться как веб-приложения (HTML5, JavaScript, CSS).
• Native framework (C/C++) и UI toolkit для создания приложений с доступом к функциям устройства на более низком уровне.

4.3 Лицензирование

• Tizen имеет открытый исходный код (преимущественно под лицензией Apache и Flora License), но в прошивках, которые ставят производители (Samsung), могут добавляться проприетарные модули (например, драйверы и дополнительные сервисы).

---

5. KaiOS

5.1 История и позиционирование

• Основана на Firefox OS, которую разрабатывала Mozilla.
• Ориентируется на «фичефоны» (кнопочные телефоны) с базовым функционалом, добавляя к ним веб-приложения и доступ в интернет.
• Популярна в развивающихся странах за счёт невысокой цены устройств и поддержки популярных приложений (WhatsApp, YouTube, Facebook).

5.2 Технологии

• Linux-ядро.
• Геcko-движок (происходит от Firefox), обрабатывающий веб-контент.
• Все приложения – веб-приложения (HTML5, CSS, JavaScript), запущенные поверх движка Gecko.

5.3 Лицензирование

• Исходный код KaiOS частично доступен (в наследие от Firefox OS), но официальные сборки содержат проприетарные компоненты и сервисы (например, KaiStore).

---

6. Общие черты и различия

1. Ядро

   • Почти все популярные мобильные ОС (Android, Tizen, KaiOS, Ubuntu Touch, Sailfish OS) используют Linux-ядро или его модификации.
   • iOS базируется на XNU (гибридное ядро Mach + BSD), HarmonyOS заявлено как микроядро, но при этом для смартфонов включает компоненты, совместимые с Linux/Android.

2. Лицензирование (Open vs. Proprietary)

   • Android (AOSP) – открытый проект, но широкое распространение получили сборки с проприетарными модулями (GMS).
   • iOS – полностью закрытая система, жёстко контролируемая Apple.
   • Tizen и KaiOS имеют открытые основы (Linux и веб-движки), но финальные прошивки часто содержат проприетарные модули.
   • HarmonyOS пока что в основном распространяется как проприетарное решение.

3. Модель распространения приложений

   • Android: Google Play и альтернативные магазины, возможность установки APK.
   • iOS: только App Store (за редким исключением корпоративных сертификатов или TestFlight).
   • HarmonyOS: AppGallery (аналог Play Store) и поддержка APK.
   • Tizen: собственный Tizen Store (на часах и ТВ).
   • KaiOS: KaiStore (веб-приложения).

4. Аппаратная интеграция

   • iOS разрабатывается исключительно для устройств Apple и оптимизируется под конкретные чипы (A-серия).
   • Android и его форки поддерживаются десятками производителей, широким спектром SoC (Qualcomm, MediaTek, Exynos, etc.).
   • Tizen, KaiOS, HarmonyOS ориентированы на устройства определённых брендов (Samsung, Huawei) или сегментов (фичефоны).

---

Итоговый вывод

• Android и iOS – два главных игрока, фундаментально отличающиеся по принципу распространения и лицензии: Android более «открыт» и масштабируем, iOS – жёстко контролируется Apple.
• HarmonyOS – многокомпонентная система Huawei, совмещающая идею микроядра и фактическую совместимость с Android (на смартфонах).
• Tizen – Linux-платформа Samsung для носимых устройств, ТВ и другой электроники; на телефонах не получила успеха.
• KaiOS – наследник Firefox OS, рассчитанный на недорогие «фичефоны»; приложения – это веб-приложения.

Все современные ОС используют в той или иной форме ядро Unix-подобного происхождения (Linux или гибридное Mach/BSD). Они различаются по уровню открытости, набору проприетарных компонентов, экосистемам и способам распространения приложений. Однако общий тренд – стремление к модульности, микросервисному подходу и обеспечению безопасной, изолированной среды для приложений.

Под открытой (Open Source) мобильной операционной системой обычно понимают систему, исходный код которой доступен для изучения, модификации и распространения. Под закрытой (Proprietary) – такую, где исходный код является собственностью разработчика и, как правило, не публикуется для всеобщего доступа.

Ниже – более детальное объяснение, в чём состоят отличия:

---

1. Открытые (Open Source) мобильные ОС

1.1 Доступность исходного кода

• Исходный код публикуется в открытых репозиториях и может быть свободно загружен.
• Любой разработчик или сообщество энтузиастов может изучать, изменять и собирать собственные версии системы (если лицензия это разрешает).

1.2 Преимущества

1. Прозрачность: можно самостоятельно проверить, как устроена система, какие модули включены, нет ли шпионских или вредоносных компонентов.
2. Гибкость и кастомизация: производители устройств, разработчики и сообщество легко адаптируют систему под разные чипы, экраны, форм-факторы.
3. Сообщество: совместная работа участников (программистов, тестировщиков, дизайнеров) часто ведёт к быстрому улучшению кода и исправлению ошибок.

1.3 Недостатки

1. Зависимость от сообщества: если проект не поддерживается большим числом разработчиков, он может отстать от конкурентов по функциональности или безопасности.
2. Фрагментация: когда много независимых сборок (форков), пользователю может быть сложно выбрать стабильную и надёжную.

1.4 Примеры

• Android (AOSP) – базовый открытый код проекта Android.
• LineageOS, /e/OS, GrapheneOS – кастомные прошивки на основе Android.
• Ubuntu Touch – мобильная версия Ubuntu Linux.
• Sailfish OS (частично открытая, но ядро и многие компоненты под свободной лицензией).

---

2. Закрытые (Proprietary) мобильные ОС

2.1 Отсутствие открытого доступа к коду

• Исходный код недоступен для общественности или доступен лишь в очень ограниченном объёме.
• Только владельцы системы (компания или организация) могут вносить изменения и публиковать обновления.

2.2 Преимущества

1. Единый контроль и оптимизация: одна компания отвечает за всю разработку, может тщательно отлаживать систему на «своём» железе.
2. Защита интеллектуальной собственности: производитель может скрыть уникальные разработки, которые отличают его продукт на рынке.
3. Целостность экосистемы: жёсткий контроль над приложениями, аппаратными компонентами и сервисами может повысить стабильность и безопасность (хотя зависит от подхода компании).

2.3 Недостатки

1. Ограниченная свобода для пользователей: нельзя вносить изменения на уровне системы, устанавливать альтернативные компоненты.
2. Привязанность к вендору: пользователи зависят от решений и политики разработчика ОС (например, от закрытия проекта или пересмотра условий доступа к сервисам).
3. Меньшая прозрачность: закрытый код не даёт возможности аудиторам или сообществу проверить систему на уязвимости или скрытые функции.

2.4 Примеры

• iOS – полностью проприетарная система Apple.
• HarmonyOS от Huawei (основные компоненты закрыты).
• Windows Phone (Windows 10 Mobile) – ныне устаревшая, но также была закрытой.
• BlackBerry OS – прекратила развитие, исходный код оставался собственностью BlackBerry.

---

3. «Смешанные» модели

На практике существуют и «гибридные» или «смешанные» лицензии. Например, Android как проект AOSP – это открытый код, но Google Mobile Services (GMS) (Play Market, Gmail, Maps и т. д.) – проприетарный продукт Google. То есть сама «система» может быть открытой, но сервисы и драйверы от производителей – закрытые.

Пример:

• Tizen – базируется на открытом Linux-ядре и открытых библиотеках, но часть компонентов и сервисов (особенно в устройствах Samsung) остаются проприетарными.

---

4. Итог

• Открытые мобильные ОС дают свободу модификаций и прозрачность, однако требуют активного сообщества и могут страдать от фрагментации.
• Закрытые мобильные ОС контролируются одним владельцем и предлагают оптимизированные решения, но часто лишают пользователей и сторонних разработчиков гибкости и прозрачности.

Таким образом, выбор между открытой и закрытой ОС зависит от приоритетов: свобода и расширяемость против оптимизации и целостной экосистемы.

Linux-ядро (Linux Kernel) — это основа (сердце) операционной системы Linux, которая обеспечивает низкоуровневое взаимодействие между программами и аппаратным обеспечением компьютера или другого устройства (в том числе мобильного). Проще говоря, ядро — это «слой», отвечающий за:

1. Управление процессами и распределение вычислительных ресурсов (процессорное время, оперативная память и т. д.).
2. Работу с памятью (выделение памяти под программы, организация виртуальной памяти).
3. Взаимодействие с устройствами ввода-вывода (драйверы для работы с накопителями, дисплеями, камерами, сетевыми картами и т. д.).
4. Безопасность и управление доступом (механизмы разрешений и изоляции процессов).

Основатель Linux-ядра — Линус Торвальдс (Linus Torvalds). Проект Linux выпускается как свободное программное обеспечение (Open Source) под лицензией GPL (GNU General Public License). Это означает, что исходный код ядра доступен, и к нему могут вносить изменения тысячи разработчиков по всему миру.

Ключевые особенности Linux-ядра

1. Модульность: многие компоненты (драйверы, отдельные функции) компилируются как модули и могут подгружаться или выгружаться «на лету», не требуя перезагрузки всей системы.
2. Монолитная архитектура (с возможностью динамических модулей): в отличие от микроядерных систем, Linux использует монолитный подход, когда все основные сервисы (драйверы, файловые системы, сетевые стеки и т. п.) находятся в пространстве ядра. Однако гибкость достигается модульностью, что позволяет ядру оставаться универсальным и эффективно работать на самых разных устройствах — от серверов до встраиваемых систем.
3. Широкая поддержка аппаратных платформ: Linux-ядро портировано на множество архитектур (x86, ARM, PowerPC, MIPS, RISC-V и др.). Поэтому мы видим Linux как на персональных компьютерах, так и на смартфонах, маршрутизаторах, умных телевизорах и т. д.
4. Активное сообщество разработчиков: большое количество участников по всему миру непрерывно вносят правки и улучшения — это делает Linux одним из самых быстро развивающихся ядров по функционалу и совместимости.

Во многих мобильных операционных системах (в частности, Android и ряде альтернативных мобильных ОС, как Tizen, Ubuntu Touch и т. д.) используется именно Linux-ядро (хотя может быть доработанное и оптимизированное под специфику мобильных устройств).

Ниже приведён обзор того, как и почему Linux-ядро используется в различных мобильных операционных системах, а также какие модификации и особенности при этом применяются.

---

1. Почему в мобильных ОС часто используют Linux-ядро

1. Гибкость и масштабируемость

   • Linux поддерживает очень широкий спектр аппаратных архитектур (x86, ARM, MIPS, RISC-V и другие).
   • Благодаря модульной структуре ядра (драйверы, подсистемы, сетевые стеки и т. д. могут работать как отдельные модули) его сравнительно просто адаптировать под самые разные устройства – от смартфонов до микроконтроллеров.

2. Открытость кода (Open Source)

   • Исходный код Linux доступен под лицензией GPL, что упрощает сотрудничество между производителями чипов, разработчиками и сообществом.
   • Можно быстро внедрять патчи, собственные драйверы, а также менять конфигурацию ядра в соответствии с потребностями конкретных устройств.

3. Активное сообщество и частые обновления

   • Сообщество Linux – одно из крупнейших в мире. Это значит, что новое «железо» (датчики, процессоры) получают поддержку ядра часто раньше, чем в закрытых системах.
   • Кроме того, быстро исправляются уязвимости и ошибки, повышается безопасность.

---

2. Использование Linux-ядра в конкретных мобильных системах

2.1 Android

• База: Android использует модифицированное Linux-ядро (чаще всего LTS-ветку с патчами от Google и производителей SoC).
• Ключевые доработки:
  1. Механизм IPC Binder: низкоуровневый механизм межпроцессного взаимодействия, специфичный для Android.
  2. Wakelocks: система контроля энергопотребления (не позволяет процессу «усыпить» устройство, если нужна активная работа).
  3. Security Enhancements: cgroups, SELinux (с повышенным вниманием к безопасности).
• Производители зачастую добавляют проприетарные модули (драйверы графики, сотового модуля и т. д.), но при этом фундамент (ядро) остаётся Linux.

2.2 Tizen

• База: тоже базируется на Linux-ядре; ведётся под эгидой Linux Foundation, ключевой вклад делает Samsung.
• Сферы применения: чаще всего – в смарт-часах (Galaxy Watch до Wear OS), телевизорах, умных устройствах IoT.
• Особенности:
  • Основные системные службы и API могут различаться для разных типов устройств.
  • Сама структура пользовательского уровня (middleware, UI-движки) отличается от Android, но «под капотом» работает Linux.

2.3 Sailfish OS

• База: ядро Linux + собственная пользовательская среда от Jolla (Mer Project и др.).
• Особенности:
  • Часть компонентов открыта, часть проприетарна (интерфейсные оболочки).
  • Поддерживает запуск Android-приложений через специальный слой совместимости.

2.4 Ubuntu Touch

• База: фактически «обычное» (хотя и оптимизированное) Linux-ядро + пользовательское окружение Ubuntu, адаптированное под мобильные устройства.
• Особенности:
  • В основе – тот же стек, что и в классическом Ubuntu (X11/Wayland, PulseAudio и т. п.), но с мобильными адаптациями.
  • Проект сейчас поддерживается сообществом UBports.

2.5 KaiOS

• База: ядро Linux плюс движок Gecko (из Firefox OS) для пользовательских веб-приложений.
• Применение: «фичефоны» (кнопочные телефоны с базовым функционалом), активно используется в развивающихся странах.
• Особенности:
  • Большая часть логики приложений реализуется как веб-приложения (HTML5, CSS, JavaScript), а низкоуровневую работу – включая связь с GSM-модулями, дисплеем, хранилищем – обеспечивает модифицированное Linux-ядро и драйверы.

---

3. Как адаптируют Linux-ядро под мобильные устройства

1. Оптимизация под энергопотребление

   • В мобильных устройствах критически важна работа от аккумулятора, поэтому добавляются механизмы вроде wakelocks, специальные профили управления тактовой частотой (governors), гибкие схемы сна.

2. Поддержка специфических чипсетов (SoC)

   • У каждого производителя (Qualcomm, MediaTek, Samsung Exynos и т. д.) свой набор драйверов и патчей ядра, которые обеспечивают работу встроенных модулей (модем, GPU, ISP для камер и т. д.).
   • Производители, как правило, выкладывают исходники ядра (требование GPL), но некоторые драйверы могут быть частично закрыты (в виде бинарных «блобов»).

3. Дополнительные механизмы безопасности

   • Android и другие мобильные ОС внедряют SELinux (Mandatory Access Control), защищённую загрузку (Verified Boot), систему подписанных образов ядра и разделов.
   • Цель – предотвратить руткиты и несанкционированное изменение системных файлов.

4. Аппаратная абстракция (HAL)

   • Многие мобильные системы создают дополнительный слой HAL (Hardware Abstraction Layer), чтобы приложения и системные службы взаимодействовали с оборудованием через единый API, вне зависимости от конкретного драйвера или SoC.

---

4. Итоговое резюме

• Linux-ядро в мобильных ОС — это тот же фундамент, что и в серверных или настольных Linux-системах, но с рядом ключевых патчей и модулей, необходимых для смартфонов и планшетов: энергосбережение, мультимедийные драйверы, беспроводная связь, интерфейсы для сенсоров и т.д.
• Использование открытого ядра позволяет компаниям и сообществу быстро реагировать на появление нового «железа», закрывать уязвимости, вносить улучшения в производительность.
• Большинство современных «не-iOS» мобильных платформ (Android, Tizen, Sailfish, Ubuntu Touch, KaiOS) так или иначе основаны на Linux-ядре; каждая из них «поверх» ядра развивает собственные фреймворки, интерфейсы и экосистемы приложений.

Собственные (проприетарные) ядра — это ядра операционных систем, которые являются закрытыми и не раскрываются в открытом доступе. Это означает, что исходный код таких ядер не доступен для просмотра, изменения или распространения другими разработчиками (в отличие от открытых ядер, например, Linux). В случае с проприетарными ядрами, доступ к коду ограничен владельцем, который имеет право контролировать его распространение и модификацию.

Особенности проприетарных ядер

1. Закрытость исходного кода:

   • Проприетарное ядро защищено авторскими правами и лицензиями, которые запрещают его изменение или распространение без разрешения владельца.
   • Обычно такие ядра используются в коммерческих операционных системах или продуктах, где контроль над исходным кодом является важным для защиты интеллектуальной собственности, безопасности и унификации.

2. Контроль за системой:

   • В системах с проприетарным ядром разработчик полностью контролирует архитектуру операционной системы и её взаимодействие с оборудованием, что позволяет ему оптимизировать её работу, добавлять уникальные функции и гарантировать высокую степень безопасности.
   • Отсутствие внешнего контроля со стороны сообщества делает процесс разработки более закрытым, но при этом владельцы ядра могут быстрее реализовывать свои собственные идеи и стандарты.

3. Пример:
   Проприетарные ядра часто используются в коммерческих операционных системах, таких как iOS от Apple или Windows от Microsoft. Оба эти продукта имеют закрытые ядра, и компании контролируют как сами ядра, так и предоставляемые ими сервисы и интерфейсы.

---

Примеры операционных систем с проприетарными ядрами

1. iOS (Apple)

   • Ядро iOS называется XNU (X is Not Unix). Оно является гибридом микроядра Mach и компонентов BSD, но в отличие от Linux, исходный код XNU полностью закрыт и доступен только Apple.
   • Все устройства Apple (iPhone, iPad, iPod Touch) используют это ядро, но оно оптимизировано для конкретных чипов и экосистемы Apple.
   • Платформа строго контролируется компанией, что позволяет Apple обеспечивать высокий уровень безопасности и оптимизации для своих устройств, но оставляет пользователей и разработчиков в рамках ограничений.

2. Windows (Microsoft)

   • Операционные системы Windows также используют проприетарное ядро. Ядро Windows базируется на Windows NT и имеет закрытую структуру.
   • Microsoft контролирует каждый аспект ядра, включая все драйвера и инструменты разработки, что обеспечивает стабильность и совместимость с аппаратным обеспечением. Однако исходный код этого ядра не доступен для сторонних разработчиков.

3. HarmonyOS (Huawei)

   • Хотя HarmonyOS от Huawei позиционируется как система с микроядром, на смартфонах она использует элементы, которые в значительной степени основываются на Android и Linux-ядре, но её ядро в целом остаётся проприетарным. Huawei контролирует его разработку и адаптацию под свои устройства.

4. BlackBerry OS (BlackBerry)

   • Ядро операционной системы BlackBerry было закрытым и проприетарным, оптимизированным для смартфонов BlackBerry. Компания BlackBerry поддерживала полный контроль над системой и не раскрывала исходный код ядра.

---

Преимущества и недостатки проприетарных ядер

Преимущества:

1. Высокий контроль над системой: разработчик имеет полный контроль над функционированием ядра, что позволяет оптимизировать систему под конкретное железо и обеспечить максимальную безопасность.
2. Меньше уязвимостей: меньшая вероятность того, что уязвимости в ядре будут найдены сторонними разработчиками, поскольку оно не раскрыто.
3. Интеграция с экосистемой: проприетарные ядра часто оптимизированы для конкретной аппаратной платформы (например, чипы Apple или Microsoft), что позволяет добиться высокой производительности.

Недостатки:

1. Отсутствие гибкости: пользователи и разработчики не могут модифицировать или настраивать ядро по своему усмотрению, что ограничивает возможности кастомизации.
2. Закрытые стандарты: поскольку код закрыт, сторонние разработчики не могут проверить или внести изменения, что может привести к отсутствию инноваций или совместимости с новыми стандартами.
3. Ограничения для сторонних разработчиков: в случае с проприетарными ядрами сторонние разработчики вынуждены работать в ограниченных рамках, что может замедлить развитие экосистемы и ограничить возможности создания определённых приложений.

---

Заключение

Проприетарные ядра обеспечивают полный контроль разработчиков над операционной системой и её компонентами, что позволяет повышать производительность и безопасность, но в то же время ограничивает гибкость, прозрачность и возможности сторонних разработчиков. Такие ядра широко используются в операционных системах от крупных корпораций, таких как Apple (iOS), Microsoft (Windows) и Huawei (HarmonyOS).