Hệ điều hành trên thiết bị di động symbian

Hệ điều hành trên thiết bị di động symbian

TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG: SYMBIAN

Giáo viên hướng dẫn: Ths Lê Đức Thuận

Nhóm sinh viên thực hiện:

Nhóm 5

Hà Nội, 9/2012

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

MỤC LỤC

Trang

Nhận xét của giáo viên 1

Mục lục 2

Danh mục các hình vẽ 4

Lời nói đầu 5

1 Lịch sử hình thành và phát triển của hệ điều hành Symbian: 6

2 Các phiên bản của hệ điều hành Symbian: 9

2.1 Symbian OS Series 60: 9

2.2 Symbian OS Series 80 Communicators: 10

2.3 Symbian OS Series 90: 10

2.4 Symbian OS UIQ: 11

3 Đặc điểm của hệ điều hành Symbian: 12

4 Các mô hình thiết bị sử dụng hệ điều hành Symbian: 13

4.1 Mô hình Crystal: 13

4.2 Mô hình Quartz: 13

4.3 Mô hình Pearl: 14

5 Các thành phần phần cứng chính trong điện thoại Symbian: 16

6 Cấu trúc của hệ điều hành Symbia: 18

7 Các thành phần của hệ điều hành Symbian: 20

7.1 The Symbian OS Kernel: 20

7.2 Middleware: 20

7.3 Application Engines: 21

7.4 Khung giao diện người dùng (User Interface Framework): 21

7.5 Công nghệ đồng bộ (Synchronization Technology): 22

8 Cấu trúc phân vùng bộ nhớ: 23

9 Chương trình hoạt động trên Symbian: 24

9.1 File thực thi: 24

9.2 Nạp chương trình khi thực thi: 25

9.3 Thực thi ứng dụng và server: 25

9.4 Định danh File: 26

10 Các ngôn ngữ lập trình ứng dụng trên cho hệ điều hành Symbian: 28

11 Một số virus thường gặp trong Symbian: 29

11.1 Cabir hay còn gọi là Caribe: 29

11.2 Doomboot.A: 29

11.3 Trojan Bootton.E: 30

11.4 Sâu Pbstealer.D: 30

11.5 Trojan SymbOS/Yxe.A: 30

12 Tương lai hệ điều hành Symbian: 31 Kết Luận 33 Tài liệu tham khảo 34

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1: David Edwin Potter (born 1943) 6

Hình 2: Communicator áp dụng mô hình Crystal 13

Hình 3: Communicator áp dụng mô hình Quartz 14

Hình 4: Communicator áp dụng mô hình Pearl 15

Hình 5: Memory structure of S60 smartphones 23

Hình 6: Biểu đồ thể hiện thị phần bán ra của các hệ điều hành cho

thiết bị di động

32

Lời Nói Đầu

Mobilephone – Symbian là hệ điều hành của điện thoại di độngSymbian là một chuẩn của hệ điều hành cho công nghệ thông tin di độngtruy cập Internet Hiện nay, Symbian được hỗ trợ từ nhiều nhà sản xuất điệnthoại di động lớn trên thế giới (Nokia, Motorola, Ericsson, Panasonic).Symbian đem đến một thế hệ điện thoại thông minh Smartphone

Symbian được biết đến từ cuối thập niên 90, với hệ điều hành nàyngười dùng có thể sử dụng được nhiều tính năng mới từ chiếc ĐTDĐ - traođổi với nhau tất cả các loại tin nhắn đang được khai thác trên thế giới (SMS,MMS, ), thư điện tử và hình ảnh đa dạng Người dùng có thể duyệt Web

và luôn được cập nhật liên tục thông tin từ Internet, trao đổi dữ liệu giữachiếc ĐTDĐ của bạn và các thiết bị nối mạng như PC và PDA Những nhàsản xuất ĐTDĐ có thể lập trình các trình ứng dụng cho Symbian bằng ngônngữ C++ hay Java, yếu tố này làm cho Symbian trở nên linh động hơn đốivới các nhà sản xuất

Symbian là hệ điều hành 32 bit Nokia 9210 là chiếc ĐTDĐ đầu tiên

sử dụng hệ điều hành Symbian và chiếc ĐTDĐ thứ 2 cũng của Nokia là

7650, và nhiều nhà sản xuất ĐTDĐ hứa hẹn sẽ cho ra mắt các loại điện thoạithế hệ mới có sử dụng Symbian

Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm em không khỏi mắc phải thiếusót Mong thầy đóng góp ý kiến để chúng em có thể hoàn thiện tốt hơn trongnhững đề tài sau này

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

1. Lịch sử hình thành và phát triển của hệ điều hành Symbian:

Symbian OS là tên của loại hệ điều hành tiên tiến và được nhiều nhàsản xuất điện thoại hàng đầu trên thế giới cùng phát triển Symbian OS đượcthiết kế để làm hệ điều hành cho các loại điện thoại 2G, 2.5 cũng như 3G

Về giao diện Symbian OS có tính mềm dẻo, cho phép các nhà sản xuất điệnthoại phát triển các kiểu giao diện khác nhau, phù hợp với thiết kế máy củamình

Nguồn gốc của hệ điều hành Symbian có từ buổi đầu của những thiết

bị cầm tay David Potter, một giảng viên vật lý cùng các cộng sự thành lậpcông ty Psion chuyên nghiên cứu và phát triển các thiết bị có dung lượng bộnhớ thấp và hệ điều hành cho chúng

Năm 1980, Psion

được thành lập bởi David

Potter, chủ yếu để viết

Hình 1: David Edwin Potter (born 1943)

Từ năm 1991 đến 1998, Psion xuất bản HĐH EPOC 16 đưa vào sửdụng trên các máy thế hệ 3, Psion 3, một trong những PDA đầu tiên thay thếcác loại sổ tay, lịch giấy lúc đó, và thường được biết đến với tên gọi SIBO.Cũng trong thời điểm này, EPOC 32 OS (EPOC Release 1-3) được đưa vàomáy thế hệ 5

Năm 1998, Symbian được thành lập bởi các tập đoàn Nokia,Motorola, Ericsson, Matsushita, Psion nhằm tập trung phát triển các PDA vàđiện thoại di động thông minh Năm 1999, EPOC Release 5, được dùngtrong các điện thoại , Ericsson MC218, Ericsson 380

Năm 2000, phông Unicode được tích hợp vào Ericsson R380 trên nềnEPOC R5 Ở thời điểm này, EPOC vẫn chưa là một HĐH “thân thiện” bởiphần mềm vẫn không thể nào thêm vào được Sau đó, EPOC R6 được đổitên thành Symbian v6.0, v6.1 và điện thoại đầu tiên được cài vào đó mộtHĐH là Nokia 9210.

Năm 2003, Symbian giới thiệu phiên bản Symbian OS v7.0 và v7.0s.Năm 2004, virus điện thoại xuất hiện đầu tiên tấn công HĐH Symbian vớitên gọi Cabir và cũng trong năm này Psion bán cổ phần của mình cho Nokia

Tiếp đó, phiên bản Symbian ra đời với lợi thế được lựa chọn mộttrong 2 cấu trúc nhân Kernels EKA1 và EKA2 Tuy vậy, cũng phải đếnphiên bản Symbian 8.1b, EKA2 mới được dùng Người sử dụng khó thấy sựkhác biệt, nhưng bên trong có rất nhiều thay đổi EKA1 được các nhà sảnxuất chọn để đảm bảo khả năng tương thích với những driver thiết bị cũtrong khi EKA2 lại chuyên về khả năng tương tác thời gian thực

Phiên bản Symbian 9.0 cũng được ra đời trong năm 2004, nhưng chỉdùng để thử nghiệm nội bộ và dừng sản xuất cũng trong năm này

Đầu năm 2005, Symbian OS phiên bản mới nhất 9.1 được công bố.Phiên bản này được cải tiến nhiều về các ứng dụng và nội dung, cơ chế bảo

vệ tốt hơn tất cả phiên bản các phiên bản trước Nokia N91 được đưa vào sửdụng phiên bản này đầu tiên, tiếp đó là đến Sony Ericsson P990…

Bản Symbian 9.2 ra mắt vào quý đầu tiên năm 2006, hỗ trợ OMA vànhững đại diện nổi tiếng có thể kể đến là Nokia N95, Nokia E90 hay E71

Symbian 9.3 xuất hiện vào giữa 2006 cùng với 5320 Xpress Music, E75,N96 tăng cường quản lý bộ nhớ hiệu quả hơn, hỗ trợ mạng HSPA và Wi-

Fi 802.11 tốt hơn các bản cũ Nokia S60 3rd FP1 dựa trên Symbian 9.2 vàFP2 là 9.3

Symbian OS9.4 là một bản thay đổi quan trọng và nó chính là S605th Có thể bạn chưa biết nhưng OS9.4 chính là tiền thân của các bảnSymbian^ sau này, nó là Symbian^1

Symbian OS 9.4 quan trọng là vì nó hỗ trợ độ phân giải màn hình cao,trải nghiệm Internet tốt hơn Nokia 5800 Express Music chính là chiếc máyđầu tiên dùng OS 9.4

Symbian OS 9.5 là bản cập nhật Symbian cuối cùng vào tháng 3/2007với việc sử dụng tài nguyên hệ thống ít hơn, giảm thiểu thời gian khởi chạyứng dụng và hệ điều hành

Vào năm 2008, Nokia đã mua lại Symbian Ltd., công ty từng có thờiđiểm được định giá 2 tỷ Euro và quy tụ tất cả nền tảng lại cùng một mối Sau

đó, Symbian Foundation được ra đời vào tháng 4 2009 với mong muốn biếnSymbian thành một nền tảng mở Dù vậy, tháng 11/2010, SymbianFoundation cho biết họ không lãnh trách nhiệm phát triển nữa mà chỉ cungcấp bản quyền cho các đối tác thôi, việc phát triển sẽ do chính Nokia đảmnhận

Symbian^2: là hệ điều hành chưa bao giờ xuất hiện trên thế giới ngoạitrừ Nhật Bản Đây là hệ điều hành mã nguồn mở đầu tiên của SymbianFoundation và chỉ dành riêng cho các thành viên của liên minh này Các mẫumáy Symbian^2 do Sharp và Fujitsu phát triển cho nhà mạng NTT Docomovào năm 2010 với những tính năng cao cấp như camera 13,2MP, quay phimFullHD, thân máy chống nước hay cho phép làm access point WiFi.Symbian^2 dựa trên Nokia S60 5.1

Symbian^3: Mãi đến bản ^3 thì cái tên Symbian^ mới được phổ biến.Symbian^3 được chính thức phát hành trong quý 4 năm 2010 với những thayđổi lớn trong 3 nội dung chính: Giao diện đồ họa người dùng, Đa phươngtiện và hiệu năng Nokia N8 là điện thoại Symbian^3 đầu tiên và nó cũng hỗtrợ xuất tín hiệu qua cổng HDMI, cho phép chạm 1 lần để thao tác thay vì 2lần như các máy trước đó đồng thời mang lại khả năng cảm ứng đa điểm

Symbian^4: là phiên bản yểu mệnh và nó không bao giờ được ra mắt.Thay vào đó, chúng ta có sự xuất hiện của Symbian Anna vào tháng 5/2011,một bản nâng cấp của Symbian^3 Symbian Anna và Symbian^3 ra mắtcùng với Qt, một nền tảng cho lập trình viên với lời hứa hẹn chỉ cần lập trìnhmột lần và sẽ chạy trên tất cả các nền tảng hỗ trợ Qt

Symbian Belle (hay Nokia Belle) là bản nâng cấp mới nhất củaSymbian và nhiều người tin rằng nó chính là Symbian OS 10.1 Nokia giớithiệu bản nâng cấp Symbian Belle chính thức vào 8/2011 Belle hỗ trợ rấtnhiều các tính năng mới về giao diện người dùng, thanh cảnh báo Status Bar,

hỗ trợ tốt hơn công nghệ NFC và 6 màn hình chủ thay vì 3 như trước kia

2. Các phiên bản của hệ điều hành Symbian:

Symbian được phát triển để tạo ra một hệ điều hànhmạnh mẽ cho thế hệ thiết bị lai giữa PDA và mobile phone

mà người ta gọi là WID (Wireless Information Device) Tùytheo tỷ lệ kết hợp giữa PDA và mobile mà người ta chia cácthiết bị dùng Symbian thành 2 nhóm: Smartphone (thiên vềmobile phone) và Communicator (thiên về PDA)

Điểm độc đáo của Symbian là cung cấp một hệ điềuhành hỗ trợ cho nhiều dòng thiết bị khác nhau vừa đáp ứngđược sự sáng tạo riêng của các nhà sản xuất vừa phục vụđược nhiều mục đích sử dụng khác nhau của người dùng:như mô hình Smartphone (Pearl) có kiểu dáng giống điệnthoại di động thường với bản phím số phục vụ cho nhữngkhách hàng vốn trung thành với mobile phone truyền thống,

mô hình Communicator Quartz theo kiểu dáng của PDA phục

vụ cho khả năng tìm kiếm qua màn hình cảm ứng hay môhình Communicator Crystal có dáng dấp một laptop phù hợpcho các chức năng nhập liệu

Sự kết hợp của hệ điều hành Symbian và những đặcđiểm riêng phục vụ cho các dòng thiết bị đã tạo ra nhiều nền

hệ thống khác nhau như chúng ta đã biết: Series 60, series

Series 60 1st Edition

 Version 0.9: Nokia 7650

Symbian OS Series 60 3rd Edition

Mới phát triển trên các Model điện thoại mới sử dụng hệ điều hành Symbian

OS 9.1: Nokia 3250, 5500, N71, N73, N75, N77, N80, N91…

 Version 9.1 - Nokia 3250, 5500, N71, N73, N75, N77, N80, N91,N92, N93, E50, E60, E61, E61i, E62, E65, E70

 Version 9.2 (tên gọi khác: Symbian S60 3rd Edition Feature Pack 1):

Nokia 3250, 5500 Sport, 5700 XpressMusic, 6120 classic, 6121classic, 6124, 6110 Navigator, 6124 classic, 6210 Navigator, 6220Classic,…

 Version 9.3 (tên gọi khác: Symbian S60 3rd Edition Feature Pack 2):

Nokia 5320 XpressMusic, 5630 XpressMusic, 6210 Navigator, 6650,

6710 Navigator, 6720 classic, N79, N85, N86, N96-3, E55, E75

 Version 9.4 (tên gọi khác: Symbian S60 5rd Edition): Nokia 5800

XpressMusic, Nokia N97, Samsung Omnia HD i8910, Sony EricssonIdou

2.2 Symbian OS Series 80 Communicators:

Series 80: (theo mô hình Communicator Crystal) có kích thước mànhình 480x320 pixel, là các Model máy sử dụng hệ điều hành Symbian OS6.0 đến 7.0 OS, màn hình có độ phân giải cao, lớn, có bàn phím mở rộng:Nokia 9500, 9300, 9300i, 9210i, 9290 và 9210

2.3 Symbian OS Series 90:

Series 90: đây là thế hệ lai giữa UIQ và Series 80 mà người ta gọi làmedia phone với sản phẩm duy nhất hiện tại là Nokia 7710 (cải tiến từ sản

phẩm trước đó là Nokia 7700) Cũng là các Model máy mới phát triển nhưng

ít Model có sử dụng hệ điều hành Symbian OS 7.0

2.4 Symbian OS UIQ:

UIQ: (theo mô hình Communicator Quartz) có kích thướcmàn hình 208x320 pixel bao gồm: Sony Ericsson P800, P900,P910, BenQ P30, P31, Motorola A920, A925, A1000, ArimaASP805

 Symbian OS UIQ 2.xcũng thuộc hệ điều hành Symbian

OS 7.0: Sony Ericsson P910 i/c/a, P900 & P908, P800 &P802, BenQ P30, P31 / Nokia 6708, Motorola A920,A925, A1000, A1010, M1000, Arima ASP805, U300,U308

 Symbian OS UIQ 3.0, Symbian OS 9.1 based UIQ: Sony

Ericsson P990, M600, W950, M608c, P1

Ngoài ra Symbian còn là hệ điều hành cho các dòngmáy của mạng điện thoại NTT Docomo ở Nhật với các dòngmáy Fujitsu như FOMA F900i, FOMA F2102V, FOMA F2051(chỉ hỗ trợ Java)

Các nền hệ thống này có sự khác biệt nên hầu hết cácứng dụng có giao diện đều không thể chạy được trên cùng 2dòng máy Tuy nhiên với những chương trình cấp thấp nhưcác server (chương trình file exe) thì điều này là hoàn toàn

có thể Không những vậy giữa những nhà sản xuất cũng tạo

sự khác biệt riêng nên đôi khi ứng dụng sẽ gặp trục trặc khichạy trên các loại máy khác nhau dùng chung nền hệ thống.Một đặc điểm nữa là các máy cùng nền hệ thống nhưng dùngphiên bản hệ điều hành khác nhau cũng sẽ có sự khác nhau

3. Đặc điểm của hệ điều hành Symbian:

 Tích hợp hệ thống điện thoại di động đa chế độ (Intergated MultimodeMobile Telephony): Symbian OS tích hợp sức mạnh của tính toán với

hệ thống điện thoại di động, mang đến các tiện ích của các dịch vụ dữliệu

 Môi trường ứng dụng mở (Open application environment): Hệ điềuhành Symbian cho phép các điện thoại di động trở thành nền tảng(platform) cho sự phát triển của các ứng dụng và các dịch vụ ứngdụng, với nhiều loại ngôn ngữ phát triển khác nhau

 Các thành phần và các chuẩn mở (Open Standards andinteroperability): Được cài đặt mềm dẻo và từng phần (modular),Symbian OS cung cấp một tập nền các hàm API và các kĩ thuật đượcchia sẻ giữa tất cả các điện thoại dùng Symbian

 Đa nhiệm (Multi-tasking): Nhiều ứng dụng có thể chạy cùng một lúc,các services của hệ thống như telephony, networking midleware,application engines chạy trên các tiến trình riêng biệt

 Hướng đối tượng một cách đầy đủ ( Fully Object-Oriented andcomponent base) : Hệ điều hành Symbian được thiết kế ngay từ đầuvới mục đích hướng tới các thiết bị di động, sử dụng các tiến bộ của kĩthuật hướng đối tượng hướng tới một kiến trúc thành phần phức tạp(flexible component based architecture )

 Giao diện người dùng được thiết kế linh động (Flexible user interfacedesign) : Cho phép các nhà sản xuất có thể tùy biến giao diện đồ họacủa thiết bị Việc phát triển ứng dụng sử dụng cùng một nền tảng hệđiều hành cho phép các ứng dụng của các nhà phát triển khác có thể

dễ dàng được sử dụng trên các loại thiết bị của các nhà sản xuất khácnhau

 Bảo mật : Cho phép trao đổi dữ liệu an toàn

 Mạnh mẽ ( Robustness) : Symbian OS quản lý các truy cập dữ liệucủa người dùng, đảm bảo sự toàn vẹn của dữ liệu, ngay cả khi có sựtrao đổi thông tin không an toàn cũng như khi tài nguyên như bộ nhớ(memory), bộ phận lưu trữ (storage), hoặc năng lượng bị cạn kiệt

4. Các mô hình thiết bị sử dụng hệ điều hành Symbian:

Hệ điều hành Symbian được thiết kế cho hai loại thiết bị di dộngchiến lược là Communicator và Smartphone Communicator là các máyPDA với khả năng liên lạc vô tuyến của thiết bị di động Trong khiSmartphone là điện thoại di động với các tính năng PDA bổ sung Với hailoại thiết bị này, Symbian công bố một số mô hình thiết kế tham khảo chocác nhà sản xuất Hiện nay, tất cả các thiết bị di động thông minh trên thịtrường đều có thể xác định dùng một trong ba mô hình sau:

4.1 Mô hình Crystal:

Mô hình Crystal định nghĩa một loại Communicator bỏ túi với hìnhdáng của một máy laptop Crystal sử dụng màn hình màu theo chuẩn ½VGA và một bàn phí QWERTY, có thể hỗ trợ màn hình cảm ứng để nhậpliệu với bút stylus Ngoài ra Crystal còn có bốn phím đặc biệt được đặt dọctheo phía phải bên ngoài màn hình, được thiết kế để sử dụng bằng hai tayhoặc đặt trên bàn

Các sản phẩm áp dụng mô hình Crystal trên thị trường: Nokia 9210i,Nokia 9300…

Hình 2: Communicator áp dụng mô hình Crystal.

4.2 Mô hình Quartz:

Mô hình Quartz định nghĩa một loại Communicator với hình dáng củamột máy Pocket PC Quartz sử dụng màn hình màu theo chuẩn ¼ VGA, làmột thiết bị di động dùng bút stylus nhập liệu qua tương tác với một mànhình cảm ứng Vì vậy, không hề có một bàn phím vật lý nào trong mô hình

Quartz, việc nhập liệu thông qua nhận chữ dạng viết tay hoặc một bàn phímảo.Quartz cũng được thiết kế để sử dụng cả hai tay.

Các sản phẩm áp dụng mô hình Crystal trên thị trường: SonyEcrissonP900, Motorola A920…

Hình 3: Communicator áp dụng mô hình Quartz.

4.3 Mô hình Pearl:

Mô hình Pearl định nghĩa một loại Smartphone với hình dáng kíchthước của một điện thoại di động thông thường Pearl hỗ trợ màn hình màuvới nhiều kích thước, tiêu chuẩn khác nhau, sử dụng bàn phím số của điệnthoại để nhập liệu

Các sản phẩm áp dụng mô hình Pearl trên thị trường: Nokia N-Gage

QD, Siemens SX1, Nokia 7610, Xendo X…

Hình 4: Communicator áp dụng mô hình Pearl.

5. Các thành phần phần cứng chính trong điện thoại Symbian:

Hệ điều hành Symbian được xây dựng để chạy trên các điện thoạiSymbian Do đó, các đặc tính phần cứng của điện thoại có tác động sâu sắcđến hệ điều hành Vì vậy, để hiểu rõ Symbian, chúng ta cần tìm hiểu cácthành phần quan trọng cấu thành điện thoại Symbian, đó là CPU, ROM,RAM, các thiết bị nhập xuất (I/O) và nguồn năng lượng

Bộ xử lý trung tâm (Center Processing Unit – CPU): Hệ điều hành

Symbian được thiết kế cho kiến trúc 32 bit CPU, chạy ở tốc độ thấp hơn sovới CPU trên máy tính để bàn và trên Server Các hệ thống Symbian hiện tại

sử dụng 104Mhz, 122Mhz và 220 Mhz Strong ARM CPU, với các loại CPUARM7 và ARM9 Các điện thoại Symbian tương lai có thể chạy trên cácCPU nhanh hơn

Bộ nhớ trong (Read Only Memory): ROM chứa hệ điều hành và tất

cả các ứng dụng và phần mềm trung gian (middleware) có sẵn được nhà sảnxuất đưa vào khi tạo thiết bị Điều này hoàn toàn khác với trên PC, nới màROM chỉ chứa các phần nạp ban đầu và BIOS, còn hệ điều hành và ứngdụng lưu trên đĩa cứng Bộ nhớ ROM trên điện thoại Symbian được gánnhãn là ổ đĩa Z Tất cả mọi thứ trong ROM đều có thể truy cập như là filetrên ổ đĩa Z Vì vậy các chương trình được chạy trực tiếp trên ROM thay vìnạp vào RAM như trên PC Bộ nhớ ROM thường rất giới hạn, thường là8MB hoặc 16MB

Bộ nhớ RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu

nhiên (RAM) được sử dụng bởi các ứng dụng đang thực thi và nhân hệthống Một phần RAM được gán là ổ đĩa C, dùng để chứa các chương trình,các file tài liệu ứng dụng, Dung lượng RAM thường khoảng 8mb hoặc16mb và ổ C thường chiếm 50% dung lượng RAM, nên có thể sẽ xảy ra lỗikhi bị tràn bộ nhớ Khi khởi động nguội máy, nội dung trên RAM sẽ bị xóa

Dữ liệu trên RAM được phục hồi lại nếu khởi động nóng, trừ phi bị lỗi khiđang khôi phục

Các thiết bị nhập xuất (Input/Output – I/O): bao gồm: