Sistemas operacionais Smartphones

Prévia do material em texto

Sistemas operacionais em smartphones 
 
Guilherme Goes, Marlon Gzesiuk, Mauricio Hartmann 
 
Universidade do Vale do Rio dos Sinos 
Av. Unisinos, 950 - Cristo Rei, São Leopoldo - RS, 93022-750 
 
guilhermegoes94@gmail.com, marlongzesiuk@gmail.com, 
mauricio.hartmann@outlook.com 
 
 
Abstract. This article aims to present a study on the operating systems used in 
smartphones. Highlighting its history, major operating systems currently used 
and their architectures. 
 
Resumo. Este artigo tem como objetivo de apresentar um estudo sobre os 
sistemas operacionais utilizados em smartphones. Destacando sua história, 
Principais sistemas operacionais utilizados atualmente e suas arquiteturas. 
 
1.Introdução 
O presente artigo irá abordar os sistemas operacionais voltados para smartphones. 
Inicialmente é abordado o conceito de smartphone. O que significa esse termo que é tão 
ambíguo na indústria de desenvolvimento e de significado vago para o grande público 
que não possui conhecimento técnico sobre o assunto. 
 Após é abordada a história dos smartphones, visto que é necessário entender a 
evolução da tecnologia ao longo do tempo para ser possível compreender como surgiram 
os smartphones. 
 No capítulo seguinte são apresentados os sistemas operacionais que mais 
contribuíram e que mais foram usados em smartphones desde seu surgimento. Por 
motivos de espaço no artigo e da manutenção do escopo do mesmo alguns sistemas são 
apenas brevemente descritos, já que não faz sentido aprofundar o artigo em sistemas 
obsoletos ou que já foram descontinuados pelos fabricantes. Neste capítulo também são 
apresentadas informações importantes sobre o IOS e o Android, os dois sistemas 
operacionais – ou plataformas – mais usados na atualidade. 
Considerando os desenvolvedores, será discutido a gama de recursos que cada 
sistema disponibiliza para eles, tendo em vista que esses criadores podem ser do próprio 
sistema operacional ou também produtores de aplicativos que também utilizam a 
plataforma. Analisando as facilidades e dificuldades que um profissional de 
desenvolvimento pode enfrentar com o Android ou IOS. 
 
2.Definição do termo smartphone 
O termo smartphone gera controvérsia tanto entre os fabricantes quanto entre a 
comunidade acadêmica. Seu significado de telefone inteligente surgiu em uma época em 
que os telefones mais modernos ofereciam recursos simples como agenda de contatos e 
calculadoras, enquanto os anteriores apenas faziam chamadas de voz. Hoje esse termo 
não consegue abranger de forma clara o que realmente é um smartphone, visto que até os 
celulares mais simples conseguem desempenhar as funções dos primeiros smartphones. 
Os fabricantes consideram smartphones como telefones com capacidade de 
suportar as mais altas tecnologias usadas em dispositivos mobile. 
Rodrigues (2009, pág. 19) classifica smartphones como dispositivos móveis 
programáveis que convergem mobilidade e conectividade. 
Coutinho (2014) usa como base para definição de smartphone o conceito definido 
pelos pesquisadores Marianthi Theoharidou, Alexios Mylonas e Dimitris Gritzalis. Esse 
conceito também será usado para a definição de smartphone no presente 
artigo. Smartphone será tratado como um celular com tecnologia avançada, com sistema 
operacional claramente identificado (ex: Windows, Android, etc.), em que os usuários 
possam estender as funcionalidades com base em aplicativos de terceiros. O hardware do 
smartphone deverá ter a capacidade de processamento de dados avançada, capacidade de 
conexões múltiplas e rápidas (ex: Wifi) e tamanho de tela adequado e limitado. 
 
3.História 
A história dos smartphones começa a algumas décadas atrás, sendo necessário voltar ao 
início da comunicação móvel para entender o nascimento dos smartphones. 
Em 1983 surge o primeiro telefone móvel comercial, o Dyna TAC 8000X lançado 
pela Motorola,possuía um preço elevado já que era uma tecnologia revolucionária para a 
época. 
Com o passar dos anos, a diminuição do custo de hardware e serviços faz os 
telefones tornarem-se mais acessíveis para um número maior de pessoas (no contexto 
social norte-americano). Até que nos anos 1990, a IBM juntamente com a BellSouth 
produzem o Simon (McCarty, 2011), um telefone com tela touchscreen, capaz de fazer e 
receber chamadas de voz, receber fax e ser usado como page, além de possuir calculadora 
e uma agenda telefônica. Tendo um baixo número de vendas foi rapidamente 
descontinuado pela IBM. 
Talvez o aparelho produzido nos anos 1990 que mais tenha se aproximado do 
conceito atual de smartphone tenha sido o BlackBerry. Possuindo funções muito 
parecidas com o Simon da IBM (com exceção do recebimento de fax), o BlackBerry 
possuía teclado qwerty, também podia transmitir mensagens SMS, e-mails e possuía um 
calendário e organizador. O BlackBerry acabou sendo usado quase exclusivamente por 
quem trabalhava em indústrias corporativas (TechTudo, 2012). 
Conforme foram evoluindo, os celulares passaram a incorporar as funções de cada 
vez mais dispositivos, tornando-se progressivamente mais importantes. Nos anos 1999 e 
2000, Nokia e Ericsson lançam respectivamente o Nokia 9000 Communicator e o R380, 
usando o termo smartphone (Coutinho, 2014). 
Com o sucesso do Nokia 9000, a Nokia lança o Symbian OS, sistema operacional 
que seria usado em seus smartphones da época e líder de mercado até meados de 
2011(Coutinho, 2014). Posteriormente, após ser comprada pela Microsoft, os 
smartphones da Nokia passam a utilizar o Windows Mobile. 
Em 2007 a Apple lança seu smartphone, o Iphone. Com um teclado touchscreen 
multi-touch que dava ao usuário a impressão de manipular fisicamente as aplicações e um 
sistema operacional muito similar a um computador, o Iphone revolucionou o mercado e 
lançou as tendências seguidas até hoje no mundo mobile. 
Também em 2007, o Google lança a plataforma Android, produzida em parceria 
com empresas como T-Mobile e Qualcomm, que formariam a Open Handset Aliance - 
consórcio que tinha por objetivo lançar uma plataforma de código aberto para 
smartphones (Oficina da Net, 2015, 2017). Devido a fatores como código aberto (que 
permite desenvolvimento facilitado), uso em smartphones de diversos fabricantes, 
facilidade de uso e uma bela interface, o Android tornou-se o sistema operacional mais 
utilizado em smartphones em todo o mundo. 
Poucos telefones simples são produzidos hoje, tendo virado produtos de nicho, 
voltados quase exclusivamente para um parcela do mercado com baixo poder aquisitivo. 
Com a redução do custo de hardware e a imensa quantia de funcionalidades oferecidas 
pelos smartphones, sua popularização ocorreu rapidamente, dominando a maior parcela 
do mercado. 
 
4.Sistemas Operacionais 
A presente seção tem por objetivo discorrer brevemente sobre os sistemas operacionais 
mais popularmente usados. Alguns são pouco conhecidos e sem muito espaço no 
mercado, enquanto outros fizeram grande sucesso mas por algum motivo acabaram 
perdendo a popularidade ou até mesmo foram descontinuados. 
 Após isso são apresentados os sistemas IOS e Android, os mais populares 
atualmente. Em suas respectivas seções são citadas suas histórias, arquiteturas e alguns 
pontos importantes ao se trabalhar com desenvolvimento voltado para estas plataformas. 
 
4.1.Symbian 
Symbian foi um sistema operacional desenvolvido inicialmente pela empresa Psion. É 
voltado especificamente para dispositivos portáteis (como smartphones e netbooks). 
O Symbian dominava o mercado, sendo usado nos smartphones produzidos por 
empresas como Nokia e Sony-Erickson. Posteriormente o sistema foi comprado pela 
Nokia e teve seu código fonte aberto, o que possibilitou umagrande expansão no uso do 
Symbian. 
Em 2012 foi descontinuado pela Nokia (atualmente pertencente a Microsoft). 
 
4.2.WebOS 
Sistema lançado pela empresa Palm. Tem código fonte aberto e kernel baseado em Linux 
e outros componentes criados pela própria empresa. 
O sistema WebOS possui grande integração com a internet, seus aplicativos são 
criados a partir de linguagens usadas em páginas web. A interface do sistema é criada 
com a engine webkit. 
 
4.3.Blackbarry OS 
A RIM - proprietária da BlackBarry - possui uma plataforma voltada exclusivamente para 
o mundo empresarial. Cada modelo de smartphone ganha uma versão própria do sistema, 
tirando vantagem de funcionalidades especificas. 
A principal característica do sistema é a integração com computadores pessoais e 
servidores próprios. 
 
4.4.Windows Phone 
Tudo começou quando a Microsoft fez alterações em seus sistemas e lançou o Pocket PC 
2000 (uma versão do Windows CE, modificado para dispositivos móveis). Após várias 
modificações passou a se chamar Windows Mobile. 
O Windows Phone a versão mobile do Windows e sucessor do Windows mobile. 
Possui o layout similar ao Windows desktop. O grande destaque do Windows Phone é a 
Nokia, comprada pela Microsoft e que passou a utilizar o Windows Phone em seus 
dispositivos. 
Apesar de ter um sistema de qualidade, o Windows Phone não obteve muito, em 
parte devido ao fato de ter chegado ao mercado quando o Android e o IOS - seus maiores 
concorrentes - já estavam firmemente consolidados. 
 
4.5.IOS 
O IOS foi desenvolvido para ser utilizado no Iphone e outros dispositivos móveis da 
Apple, como tablets e o Ipod Touch. O IOS utiliza o conceito de manipulação direta, onde 
o usuário interage com o sistema através de gestos e toques na tela. 
Lançado em 2007, revolucionou o mercado de dispositivos móveis e gerou 
tendências seguidas até hoje. O Iphone, por exemplo, é o dispositivo “padrão” contra o 
qual todos os outros são comparados. 
Em comparação com outros sistemas operacionais, o IOS tem a desvantagem de 
ser fechado de ponta a ponta, isto é, o usuário não pode personalizar seu dispositivo e não 
possui acesso a configurações mais avançadas do sistema, além de que o IOS pode ser 
usado somente em smartphones e outros dispositivos da Apple. 
 
4.5.1.Arquiterura 
A arquitetura do IOS lembra muito a arquitetura do Mac OS X, atuando como um 
intermediário entre o hardware e os aplicativos (Rocha; Neto). Segundo a própria Apple, 
raramente os aplicativos se comunicam com o hardware de forma direta. A comunicação 
dos aplicativos com o hardware ocorre através de interfaces do sistema que protegem o 
aplicativo de alterações do hardware. 
No topo do kernel do IOS existem quatro camadas de serviços usadas para 
implementar aplicações na plataforma, cada camada possui um conjunto de frameworks 
que podem ser utilizados para o desenvolvimento de aplicações. A ordem das camadas é 
representada na figura a seguir. 
 
 
 
Figura 1. Representação do kernel do IOS. 
 
 
Kernel: O IOS é um sistema UNIX com entradas e saídas padrões. O kernel é 
responsável por todo o sistema operacional. Nesta camada, os drivers fornecem a 
interface usada para a comunicação entre o hardware e os aplicativos. Através da 
biblioteca Libsystem o kernel acessa recursos de baixo nível, como cálculos, 
gerenciamento de memória, etc. 
Core OS: é a camada de mais baixo nível após o kernel. Trata-se de uma versão 
reduzida do núcleo do Mac OS X adaptada especialmente para dispositivos móveis 
(Hubsch, 2012). Contém serviços de gerenciamento de energia e frameworks utilizados 
para lidar especialmente com segurança, comunicação e acesso a hardwares externos, 
além de serviços de descobertas de rede. 
Core Services: contém os serviços fundamentais do sistema, utilizados por todos 
os aplicativos e alguns do mais essenciais para desenvolvedores. Possui frameworks para 
uso de dicionários, listas, strings, gerenciamento de dados e serviços de geolocalização. 
Alguns de seus recursos incluem ainda tecnologias que permitem aos 
desenvolvedores venderem serviços dentro de suas aplicações. Outro recurso importante 
é o SQLite, utilizado para a criação de bancos de dados SQL no próprio aplicativo, 
evitando requisições ao servidor. 
Media: como o próprio nome já diz, é a camada de mídia da plataforma. Contém 
gráficos, áudios, vídeos e tecnologias para melhorar a experiência do usuário e facilitar o 
desenvolvimento de aplicações multimídia. 
A maior parte das funcionalidades desta camada utiliza os frameworks Core 
Graphics (ou Quartz) e Core Animation, que fornecem interface de alto nível para 
controle de desenhos e animações. 
A tecnologia de áudio possui a capacidade de gravar e reproduzir áudio de alta 
qualidade. Existem vários frameworks para controle de áudio nesta camada, variando de 
mais alto até mais baixo nível. Quanto mais baixo o nível, maior o controle do 
desenvolvedor sobre os recursos e possibilidades de desenvolvimento. 
Em dispositivos com hardware apropriado, esta camada oferece recursos para 
captura e reprodução de vídeos, além da possibilidade do desenvolvedor utilizar e editar 
vídeos em suas aplicações. 
Cocoa Touch: nesta camada encontram-se os principais frameworks para o 
desenvolvimento de aplicações IOS, além de definir a estrutura para as principais 
tecnologias presentes nos smartphones. 
Esta camada pode ser dividida em duas. A de mais baixo nível também é dividida 
em duas, voltadas para funções do sistema como acesso a arquivos e APIs de rede. A 
parte de mais alto nível é um framework que contém toda a infraestrutura de aplicativos 
e componentes gráficos, além da manipulação de eventos gráficos e gerenciamento da 
web. Esta divisão de mais alto nível também permite ao desenvolvedor acessar interfaces 
de hardware, como câmera e acelerômetro. 
 
4.5.2.Desenvolvimento para IOS 
As aplicações para IOS podem ser desenvolvidas Utilizando as linguagens de 
programação Objective-C e Swift. Aplicações da Apple geralmente seguem o padrão 
MVC (Model - View - Controller), que facilita o controle do fluxo de informações. A 
Apple disponibiliza ainda IDEs próprias (como o Xcode) de forma gratuita para 
desenvolvedores, porém essas IDEs não possuem todos os recursos para testes de 
aplicativos, já que não simulam todas as tecnologias dos smartphones. 
Para testar uma aplicação o desenvolvedor precisa ter uma conta na Apple, onde 
seus dispositivos devem estar registrados, dessa maneira ele pode fazer o teste dos 
aplicativos diretamente nos devices e posteriormente a publicação dos aplicativos na loja 
virtual. 
Objective-C é a linguagem que vem sendo utilizada a mais tempo no 
desenvolvimento para IOS. É uma linguagem orientada a objetos, inspirada na linguagem 
smalltalk e em C puro. Também pode ser usada para desenvolver aplicações para Mac 
OS. 
Em 2014 a Apple lançou de surpresa a linguagem Swift, comparada com 
Objective-C, que está a mais de vinte anos no mercado, a nova linguagem traz mais 
facilidades para o desenvolvedor, como uma sintaxe mais simples, parecida com 
linguagens de script. 
 
4.6.Android OS 
O Android é uma plataforma para smartphones, baseada no sistema operacional Linux, 
que possui diversos componentes, com uma variada disponibilidade de bibliotecas e 
interface gráfica, além de disponibilizar ferramentas para a criação de aplicativos 
(LECHETA, 2009; HUBSCH, 2012, pág. 25). 
Em 2005, o Google compra a empresa Android Inc. que tinha por objetivo 
desenvolver sistemas operacionais baseados em Linux para telefones celulares e outros 
dispositivos móveis. 
Um consórcio com mais de 40 empresas de tecnologia- chamado de Open 
Handset Aliance - encabeçado pelo Google, trabalhou para a criação e lançamento do 
Android. Este consórcio de empresas definiu alguns objetivos principais para sua 
plataforma, como permitir a personalização de aplicações e componentes do sistema e 
criar uma plataforma moderna e flexível que permitisse o desenvolvimento rápido de 
aplicações corporativas. 
O Android e sua plataforma de desenvolvimento (Software Development Kit - 
SDK) são liberados pela licença Open Source Apache. Através da licença Apache, outras 
empresas podem acrescentar seus aplicativos ao Android e vendê-los sem a necessidade 
de autorização da Google, da Open Handset Aliance ou da comunidade open-source; 
Em 2009 houve um boom no desenvolvimento de telefones que usavam a 
tecnologia Android, sendo adotada por várias grandes empresas. Desde então o Android 
foi tomando conta do mercado, em 2011 ultrapassou o Symbian e tornou-se o sistema 
operacional mais usado em smartphones em todo o mundo. Em 2013 o Android 
ultrapassou o número de 1 bilhão de dispositivos ativados e 50 bilhões de downloads em 
sua loja de aplicativos. 
Hoje o Android é o sistema operacional mais usado no mundo, superando até 
mesmo sistemas usados em computadores, como Windows e Linux. O Android vem se 
espalhando para outras plataformas de hardware, como vídeo games (OUYA, 
desenvolvido a partir de uma campanha de crowdfunding), relógios inteligentes e, como 
anunciado em 2014, sistemas para automóveis. 
 
4.6.1Arquitetura 
O Android é uma pilha de software com base em Linux de código aberto criada 
para diversos dispositivos e fatores de forma (Android, 2017). Mesmo sendo baseado no 
kernel do Linux, o Android tem poucas coisas em comum com distribuições 
convencionais do Linux, deve-se levar em consideração a diferença entre dispositivos 
móveis e computadores pessoais nesse caso. 
O kernel do Android é monolítico (DevMedia, 2012), ou seja, as principais 
funções do sistema operacional são implementadas em um grande bloco de código, 
executados dentro de um mesmo espaço de endereçamento como forma de melhorar o 
desempenho. 
 
 
Figura 2. Representação do kernel do Android 
 
 
Kernel: o kernel do Android é responsável pelos serviços de segurança, 
gerenciamento de memória, processos, redes e drivers. Produz a abstração entre hardware 
e software. Usar um kernel do Linux permite que o Android aproveite os recursos 
principais e que os fabricantes dos dispositivos desenvolvam drivers de hardware para 
um kernel conhecido (Hunsch, 2012, pag 15). 
Camada de Abstração de Hardware (HAL): a HAL são módulos de bibliotecas 
que implementam interface para um tipo específico de hardware. Quando um framework 
faz uma chamada para acessar um hardware - a câmera, por exemplo - o sistema carrega 
a biblioteca para esse componente de hardware 
Android RunTime: Nas versões mais atuais do Android cada aplicativo executa 
o próprio processo em uma instância própria do Android RunTime, ou seja, cada 
aplicativo é executado em uma máquina virtual. Este mecanismo é otimizado para 
oferecer consumo mínimo de memória. 
Bibliotecas C/C++ nativas: muitos dos componentes principais do Android são 
implementados em código nativo, exigindo bibliotecas nativas em C e C++. O Android 
runtime e a camada de abstração de hardware são exemplos de componentes 
implementados em C/C++. 
Java API Framework: O conjunto completo de recursos do SO Android está 
disponível pelas APIs programadas na linguagem Java (Android, 2018). Essas APIs 
formam blocos usados para simplificar a criação de aplicativos e facilitando a reutilização 
e modularização de componentes. Os desenvolvedores têm acesso às mesmas frameworks 
que os aplicativos do sistema usam. 
Aplicativos do sistema: o Android já vem com um conjunto de aplicativos ativos 
para funções como envio de sms, navegador de internet, contatos, etc. Como o Android é 
extremamente personalizável, o usuário pode optar por utilizar aplicativos terceiros no 
lugar dos aplicativos nativos do Android. 
Os desenvolvedores podem acessar esses aplicativos nativos para complementar 
as funções de seus aplicativos. Por exemplo, caso o aplicativo terceiro precise enviar um 
e-mail, pode usar o aplicativo de e-mail nativo do Android. 
 
4.6.2.Desenvolvimento no Android 
Existem diversas ferramentas para o desenvolvimento de aplicativos para Android, a mais 
completa é o Android Studio, produzida pelo próprio Google tem foco exclusivo no 
desenvolvimento para Android. O Android Studio é gratuito, multiplataforma e necessita 
apenas do JDK (Kit de desenvolvimento padrão do Java) para funcionar. Além dessas 
vantagens pode ser facilmente integrado com sistemas de controle de versão, como i GIT. 
O Android foi projetado para ser usado em smartphones de diversos fabricantes, 
por isso possui frameworks que dão suporte a diversos tamanhos de telas, layouts 
personalizáveis. Além disso, o Android conta com APIs que são acesso praticamente 
ilimitado ao hardware, facilitando o uso de câmeras e outros sensores dos dispositivos. 
A maior parte dos aplicativos são criados utilizando a linguagem Java, que é a 
mais utilizada no mercado atualmente, isso faz com que um grande número de 
desenvolvedores possam facilmente desenvolver seus aplicativos para Android. 
 
5.Conclusão 
No decorrer deste artigo foi possível abordar vários assuntos sobre o mundo dos 
smartphones. Foi possível concluir que smartphones são os telefones de alta tecnologia, 
com hardware possibilitando processamento avançado processamento de dados e um 
sistema operacional definido, onde o usuário possa estender suas funcionalidades 
utilizando aplicativos de terceiros. 
 Foi possível observar a evolução da tecnologia que criou os smartphones usados 
hoje. Começando com a invenção do primeiro celular comercial e continuando conforme 
os celulares ganhavam cada vez mais funções que antes eram atribuídas a outros objetos 
ou tecnologias. 
 Foram abordados os diversos sistemas operacionais já utilizados através dos anos, 
desde os mais populares até outros desconhecidos ou que já não são mais usados. O foco 
foi sobre os sistemas Android e IOS, mais utilizados na atualidade e que sempre buscam 
inovar em seus lançamentos e manter sua competitividade. 
 É impossível falar das plataformas para smartphones sem falar dos próprios 
smartphones, já que ambos são inseparáveis. Cada vez mais estes aparelhos ganham 
funções novas e assumem um importante papel na vida da população, seja como meio de 
comunicação, entretenimento ou utilizados para ajudar a organizar a vida e rotina. Novos 
sistemas operacionais e dispositivos moveis podem surgir futuramente, trazendo novas 
tecnologias e inovações impensáveis hoje. A área de desenvolvimento mobile é um 
campo profissional promissor, cada vez com mais importância e com um maior destaque 
entre os profissionais de tecnologia, sua grande vantagem é de que qualquer pessoa pode 
criar seu produto e vende-lo para bilhões de outras pessoas sem sair de casa. 
 Concluindo, os dispositivos móveis mudaram nossa forma de vida e trouxeram 
centenas de tecnologias importantes para a palma da mão. Cada vez mais, os dispositivos 
e seus sistemas estão mais modernos e integram-se mais a vida de todos. Quem sabe o 
que virá no futuro? Talvez novos sistemas que facilitem cada vez mais a vida cotidiana, 
ou grandes plataformas que englobem quase todas as necessidades das pessoas. Esse é 
um dos grandes pontos da tecnologia, nunca é possível afirmar com plena certeza o seu 
futuro. 
 
6.Referências 
Smartphones, Guia Prático. Disponível em 
http://www.hardware.com.br/livros/smartphones/uiq-s60-fundacao-symbian.html.A história dos telefones. Disponível em 
http://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2012/06/historia-dos-telefones-
celulares.html. 
 
A história do Android. Disponível em https://www.oficinadanet.com.br/post/13939-a-
historia-do-android. 
 
Apple. Disponível em https://developer.apple.com/. 
 
Android. Disponível em https://developer.android.com/index.html. 
 
Conhecendo o Android. Disponível em http://www.devmedia.com.br/conhecendo-o-
android-revista-mobile-magazine-42/24688. 
 
Android: uma análise prática sobre a plataforma. Disponível em 
http://www.devmedia.com.br/android-uma-analise-pratica-sobre-a-plataforma/37603. 
 
Rocha, M. Adriano ; Neto, M. Roberto. Introdução a Arquitetura Apple IOS. 
 
Coutinho, L. Gustavo. (2014). A era dos smartphones: um estudo exploratório sobre o 
uso dos Smartphones no Brasil. Universidade de Brasília – UNB. 
 
Rodrigues, R. Guilherme. (2009). Smartphones e suas tecnologias. Universidade de São 
Paulo. 
 
Hubsch, Eduardo. (2012). Uma Abordagem Comparativa do desenvolvimento de 
aplicações para dispositivos móveis. Faculdade de Tecnologia de São Paulo.