Nguyên lý sáng tạo trong sự phát triển của hệ điều hành trên thiết bị đi dộng

Nguyên lý sáng tạo trong sự phát triển của hệ điều hành trên thiết bị đi dộng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LỚP CAO HỌC KHOA HỌC MÁY TÍNH KHÓA 22

Mục lục

I CÁC NGUYÊN TẮC - THỦ THUẬT SÁNG TẠO: 3

1 Nguyên tắc phân nhỏ: 3

2 Nguyên tắc tách khỏi: 3

3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: 3

4 Nguyên tắc phản đối xứng: 4

5 Nguyên tắc kết hợp: 4

6 Nguyên tắc vạn năng: 4

7 Nguyên tắc chứa trong: 4

8 Nguyên tắc phản trọng lƣợng: 5

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: 5

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: 5

11 5

12 6

13 6

14 6

15 6

16 7

17 7

18 7

19 8

20 8

21 Nguyên tắc “vƣợt nhanh”: 8

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi: 8

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi: 9

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian: 9

25 Nguyên tắc tự phục vụ: 9

26 Nguyên tắc sao chép (copy): 9

27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”: 10

28 Thay thế sơ đồ cơ học: 10

29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng: 10

30 Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng: 10

31 Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ: 11

32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc: 11

33 Nguyên tắc đồng nhất: 11

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần: 12

35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tƣợng: 12

36 Sử dụng chuyển pha: 12

37 Sử dụng sự nở nhiệt: 12

38 Sử dụng các chất oxy hoá mạnh: 13

39 Thay đổi độ trơ: 13

40 Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite): 13

II LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 14

1 Hệ thống nhúng tích hợp trong điện thoại di động: 14

2 Hệ điều hành DOS tích hợp trong điện thoại di động thông minh: 15

3 Hệ điều hành Paml OS tích hợp thiết bị điện thoại cầm tay PDA 16

4 Hệ điều hành Windows CE tích hợp vào máy tính cầm tay: 17

5 Hệ điều hành Nokia S40 cho Nokia 7110 18

6 Symbian - hệ điều hành đầu tiên cho điện thoại thông minh Ericsson R380: 18

7 Hệ điều hành BlackBerry cho điện thoại thông minh 18

8 Hệ điều hành iOS cho điện thoại thông minh iPhone 19

9 Hệ điều hành android cho điện thoại thông minh đầu tiên HTC Dream: 19

10 Hệ điều hành Bada cho điện thoại thông minh Samsung S8500 19

11 Hệ điều hành Windows Phone: 19

III NGUYÊN TẮC ÁP DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH DI ĐỘNG 20

1 Nguyên tắc kết hợp 20

2 Nguyên tắc tách khỏi đối tƣợng 20

3 Nguyên tắc linh động 20

4 Nguyên tắc vạn năng 20

5 Nguyên tắc phân nhỏ 21

6 Nguyên tắc sao chép: 21

7 Nguyên tắc tự phục vụ: 21

8 Nguyên tắc trung gian: 22

9 Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần: 22

I CÁC NGUYÊN TẮC - THỦ THUẬT SÁNG TẠO:

- Những phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau

- Đặt mỗi phần của đối tượng phải dưới các điều kiện thích hợp để hoạt động hiệu quả, tối ưu

Máy vi tính, laptop là sự kết hợp giữa nhiều bộ phận

Xe đạp điện: kết hợp động cơ điện vào xe đạp cho phép tự động chạy khi đã sạc

6 Nguyên tắc vạn năng:

- Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tượng khác

- Ví dụ: thiết bị sạc điện thoại đa năng, máy xoay sinh tố đa năng

7 Nguyên tắc chứa trong:

- Để đối tượng hay vật thể được đặt bên trong đối tượng hay vật thể khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba

- Chuyển động của một đối tượng xuyên suốt bên trong đối tượng khác

- Ví dụ:

Các bộ phận máy vi tính đặt trong case, Trong lập trình hướng đối tượng: thiết lập mối quan hệ hợp thành giữa các đối tướng, đối tượng phòng ban nằm trong đối tượng nhân viên

9 Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ:

- Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại)

- Ví dụ:

Một số loại đồ chơi phải lên dây cót trước

Trước khi phẫu thuật phải gây mê

10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ:

- Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng

- Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển

- Ví dụ:

Hóa đơn hay biên lai đã tạo lỗ trước, khi cần xé ra dễ dàng, nhanh chóng

Vệ sinh sạch sẽ trước khi ăn uống Hầm Thủ Thiêm vượt sông Sài Gòn được làm trước trên cạn gồm bốn đốt hầm, sau đó dìm xuống nước, ghép nối thành đường hầm

Xe máy thiết kế bộ phận chuông cảnh báo sự nguy hiểm

Một số quần áo đƣợc thiết kế có thể mặc đƣợc cả hai mặt

Nhà cao tầng, xe buýt hai tầng, máy bay hai tầng

Chuông, con lắc xò so, con lắc đồng hồ

Loại máy maxta

Các loại đèn chớp nháy dung trong quảng cáo

Âm thanh báo hiệu như trong xe cấp cứu, cứu hỏa,

20

- luôn l

- Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn

- Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết

- Ví dụ:

Máy khoan răng có tần số vòng quay lớn

Máy xoay xinh tố

22 Nguyên tắc biến hại thành lợi:

- Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trường) để thu được hiệu ứng có lợi

- Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác

- Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa

- Ví dụ:

Biến sức tàn phá của lũ lụt thành điện năng bằng cách xây dựng các hồ chứa nước và nhà máy thuỷ điện

Sử dụng con đĩa để hút máu độc

23 Nguyên tắc quan hệ phản hồi:

- Thiết lập quan hệ phản hồi

- Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó

- Ví dụ:

Tên lửa tự tìm mục tiêu Quan hệ cung-cầu trong kinh tế

24 Nguyên tắc sử dụng trung gian:

- Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp

- Ví dụ:

Các chất xúc tác hoá học

Trong tin học, sử dụng biến trung gian để hoán đổi giá trị 2 biến

25 Nguyên tắc tự phục vụ:

- Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa

- Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lượng dư

- Ví dụ:

Sử dụng phân, rác làm khí đốt

Sử dụng các làm tranh vẽ

26 Nguyên tắc sao chép (copy):

- Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao

- Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết

- Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biẻu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại

- Ví dụ:

Bản đồ, sơ đồ chỉ dẫn

Đóng cải lương, phim

27 Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”:

- Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn

- Ví dụ:

Khăn lau tay, lau mặt dùng một lần rồi bỏ Dùng nhựa thay cho kim loại

Các thí nghiệm dùng động vật thay cho người

28 Thay thế sơ đồ cơ học:

- Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị

- Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng

- Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định

- Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối

- Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng

- Ví dụ:

Các loại bao bì, túi nylong, áo đi mưa, khăn trải bàn nilong

Các loại ống nhựa dẻo

32 Nguyên tắc thay đổi màu sắc:

- Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài

- Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài

- Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang

- Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu

- Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp

- Ví dụ:

Băng keo trong suốt, dán trang sách bị rách mà vẫn đọc được

Bảng hiệu dùng sơn phát quang dễ nhìn trong bóng tối

33 Nguyên tắc đồng nhất:

- Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước

- Ví dụ:

Khi truyền máu, phải chọn cùng nhóm máu mới truyền được

Keo làm từ cao su để dán cao su, tương tự như vậy, nhựa để hànnhựa

34 Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần:

- Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không càn thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi ) hoặc phải biến dạng

- Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc

- Ví dụ:

Giấy vệ sinh tự hủy, các loại bao bì tự huỷ mà ko làm hại môi trường

Chỉ khâu tự tiêu dùng trong phẫu thuật

35 Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng:

- Thay đổi trạng thái đối tượng

- Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc

- Thay đổi độ dẻo

- Thay đổi nhiệt độ, thể tích

- Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu

- Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau

- Ví dụ:

Nhiệt kế sử dụng hiệu ứng nở nhiệt Đèn báo hiệu nước sôi gắn trên nắp ấm đun nước

38 Sử dụng các chất oxy hoá mạnh:

- Thay không khí thường bằng không khí giàu oxy

- Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy

- Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc oxy

- Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hoá) bằng chính ozon

- Ví dụ:

Bình chữa cháy, cứu hỏa Các bình nén chứa ôxy dùng cho cắt hàn kim loại

39 Thay đổi độ trơ:

- Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà

- Đưa thêm vào đối tượng các phần , các chất , phụ gia trung hoà

- Thực hiện quá trình trong chân không

II LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG

1 Hệ thống nhúng tích hợp trong điện thoại di động:

- Hình thành và phát triển trong giai đoạn 1979-1992: được tích hợp các phần mềm nhúng vào điện thoại di động để kiểm soát hoạt động đơn giản

- Điện thoại di động là một thiết bị có thể thực hiện và nhận cuộc gọi điện thoại qua một kết nối vô tuyến trong khi di chuyển quanh một khu vực địa lý rộng bằng cách kết nối với một mạng di động được cung cấp bởi một nhà điều hành điện thoại di động, cho phép truy cập vào mạng điện thoại công cộng

- Điện thoại di động có đơn vị xử lý trung tâm (CPU), tương tự như những người trong các máy tính, nhưng tối ưu hóa để hoạt động trong môi trường năng lượng thấp với các đặc trưng:

Chuyển vùng: cho phép cùng một điện thoại được sử dụng ở nhiều quốc gia

Gửi và nhận dữ liệu và fax (nếu một máy tính được đính kèm), truy cập dịch

vụ WAP, và cung cấp truy cập Internet bằng cách sử dụng các công nghệ như GPRS

Hỗ trợ các ứng dụng như chiếc đồng hồ, lịch, báo thức, máy tính và một vài trò chơi đơn giản.

Gửi và nhận hình ảnh và video thông qua MMS, và khoảng cách ngắn với ví dụ như Bluetooth.

Máy thu GPS tích hợp hoặc kết nối (tức là bằng cách sử dụng Bluetooth) tới điện thoại di động

Push to talk: có sẵn trên một số điện thoại di động là một tính năng cho phép người sử dụng để chỉ được nghe trong khi nút nói chuyện được giữ, tương tự như một máy bộ đàm

Hỗ trợ các phần mềm và ứng dụng: nhận và gửi tin nhắn văn bản

Sự tiến hóa của điện thoại di động

2 Hệ điều hành DOS tích hợp trong điện thoại di động thông minh:

- Lần đầu tiên được giới thiệu năm 1993 bởi IBM với tên gọi Simon Nguyên mẫu của Simon với tên gọi Angler, kết hợp một chiếc điện thoại di động và PDA vào một thiết bị, cho phép người sử dụng để thực hiện và nhận cuộc gọi điện thoại, fax, email và các trang di động, các chức năng khác

- Ngoài khả năng thực hiện và nhận các cuộc gọi điện thoại di động, Simon cũng

có thể gửi và nhận fax, e-mail và các trang di động Simon bao gồm nhiều ứng dụng bao gồm một sổ địa chỉ, lịch, lên lịch hẹn, máy tính, đồng hồ thời gian thế giới, pad lưu ký điện tử, các chú thích viết tay và màn hình tiêu chuẩn

- Simon sử dụng hệ thống tập tin từ Datalight ROM-DOS cùng với các tập tin nén từ Stacker IBM tạo ra một giao diện người dùng duy nhất cho màn hình cảm ứng Simon, không có dấu nhắc DOS tồn tại [2].

- Simon có thể được nâng cấp để chạy các ứng dụng của bên thứ ba hoặc bằng cách chèn một thẻ PCMCIA hoặc bằng cách tải về một ứng dụng vào bộ nhớ trong của điện thoại.

3 Hệ điều hành Paml OS tích hợp thiết bị điện thoại cầm tay PDA

- Giới thiệu 1996, với tên gọi Palm Pilot 1000 tích hợp hệ điều hành Paml 1.0

- Phiên bản 1.0 ngoài hỗ trợ các ứng dụng cổ điển, nó còn hỗ trợ thêm công cụ tính tính toán và công cụ bảo mật để ẩn hồ sơ cho sử dụng cá nhân

- Palm OS 1.0 không phân biệt giữa RAM và hệ thống tập tin lưu trữ Các ứng dụng được cài đặt trực tiếp vào bộ nhớ RAM và thực hiện tại chỗ Khi không

có hệ thống tập tin chuyên dụng được hỗ trợ, hệ thống hoạt động phụ thuộc vào chu kỳ RAM làm mới liên tục để giữ cho bộ nhớ của nó Hệ điều hành hỗ trợ hiển thị hình ảnh đơn sắc với độ phân giải 160x160 Dữ liệu người dùng nhập vào được tạo ra thông qua hệ thống nhận dạng chữ viết tayGraffiti hoặc tùy chọn thông qua một bàn phím ảo Hệ thống hỗ trợ đồng bộ hóa dữ liệu vào máy tính khác thông qua công nghệ HotSync trên một giao diện nối tiếp

4 Hệ điều hành Windows CE tích hợp vào máy tính cầm tay:

- Ra mắt năm 1996 với mã là Pegasus, là một hệ điều hành được phát triển bởi Microsoft cho các hệ thống nhúng sử dụng công nghệ 32bit

- Các máy tính cầm tay là một thiết kế phần cứng cho các thiết

bị PDA chạy Windows CE Nó cung cấp các chức năng lịch hẹn thông thường cho bất kỳ PDA Mục đích của Windows CE là để cung cấp một môi trường cho các ứng dụng tương thích với hệ điều hành Windows, trên bộ vi xử lý tốt hơn phù hợp với hoạt động năng lượng thấp trong một thiết bị cầm tay Ban đầu được công bố vào năm 1996, các máy tính cầm tay khác biệt đối với các thiết bị khác như Palm-Size PC, Pocket PC, hay điện thoại thông minh

- Các thiết bị được xem như là một máy tính Windows CE cầm tay phải có những tính năng:

Chạy Windows CE của Microsoft Được đi kèm với một bộ ứng dụng chỉ được tìm thấy thông qua một bản Release trên nền OEM và không có trong bản thân Windows CE

Sử dụng ROM

Có một màn hình hỗ trợ độ phân giải ít nhất 480 × 240 Bao gồm một bàn phím

Bao gồm một khe cắm thẻ PC Bao gồm cổng hồng ngoại (IrDA) Cung cấp dây nối tiếp và / hoặc USB kết nối

- Microsoft ngừng phát triển cho các máy tính cầm tay vào năm 2000, tập trung phát triển trên Pocket PC và Windows Mobile

5 Hệ điều hành Nokia S40 cho Nokia 7110

- Series 40 được chính thức giới thiệu vào năm 1999 với việc phát hành của Nokia 7110 Nó có màn hình hiển thị đơn sắc với độ phân giải 96 × 65 pixel và là điện thoại đầu tiên đi kèm với một trình duyệt WAP Trong những năm qua, giao diện người dùng S40 đã phát triển từ một giao diện người dùng

độ phân giải thấp đến một giao diện màu độ phân giải cao với giao diện đồ họa nâng cao Thế hệ thứ ba của Series 40 trở thành giới thiệu năm 2005 cho các thiết bị với độ phân giải cao như QVGA (240 × 320) Có thể tùy biến giao diện thông qua sử dụng theme

6 Symbian - hệ điều hành đầu tiên cho điện thoại thông minh Ericsson R380:

- Ericsson R380 là một điện thoại di động GSM của Ericsson, phát hành năm

2000 Nó kết hợp các chức năng của một chiếc điện thoại di động và một trợ

lý cá nhân kỹ thuật số (PDA)

- Đó là thiết bị đầu tiên trên thị trường như là một điện thoại thông minh Đây là thiết bị đầu tiên sử dụng hệ điều hành Symbian mới

7 Hệ điều hành BlackBerry cho điện thoại thông minh

- BlackBerry OS là một hệ điều hành điện thoại di động độc quyền được phát triển bởi RIM cho dòng điện thoại thông minh cầm tay BlackBerry

- Hệ điều hành cung cấp đa nhiệm và hỗ trợ thiết bị đầu vào chuyên biệt đã được thông qua bởi RIM để sử dụng trong các thiết bị cầm tay của mình, đặc biệt là các bánh cuộn , chuột giữa , và gần đây nhất là trackpad và màn hình cảm ứng

- Nền tảng BlackBerry có lẽ là tốt nhất được biết đến với hỗ trợ của nó đối với trao đổi email, thông qua MIDP 1.0, và gần đây hơn, một tập hợp con của MIDP 2.0, cho phép kích hoạt mạng không dây hoàn chỉnh và đồng bộ hóa