Операционная система для телефонов OS Symbian

OS Symbian - это мобильная операционная система и вычислительная платформа, предназначенная для смартфонов. Первоначально она была разработана в качестве ОС с закрытым исходным кодом для КПК в 1998 году компанией Symbian Ltd. Эта платформа изначально была последующим дистрибутивом EPOC Psion и работала исключительно на процессорах ARM (хотя существовал и вариант x86).

Symbian использовалась многими крупными брендами мобильных телефонов - Samsung, Motorola, SonyEricsson и, прежде всего, Nokia. Являясь пионером, создавшим индустрию смартфонов, она была самой популярной операционной системой для смартфонов примерно до конца 2010 года, то есть в тот период времени, когда они находились в ограниченном использовании. Затем ее развитие обогнала ОС Android, поскольку разработки от Google быстро достигли массового потребителя.

Развитие операционной системы

OS Symbian с 2001 года была системной оболочкой и требовала дополнительного пользовательского интерфейса (в качестве промежуточного ПО) для формирования полной операционной системы. Затем она стала самостоятельной благодаря платформе S60 (ранее Series 60), созданной Nokia и впервые выпущенной в 2002 году. Поскольку она была встроенной у большинства смартфонов Nokia, Symbian OS в конечном итоге стала наиболее широко используемой смарт-мобильной операционной системой.

UIQ был еще одним пользовательским интерфейсом «Симбиан», в основном используемым Motorola и SonyEricsson, тогда как в Японии также существовала платформа MOAP. Приложения этих интерфейсов не были совместимы друг с другом, несмотря на то, что каждый из них был построен на Symbian OS. Компания Nokia была мажоритарным акционером «Симбиан» и приобрела всю свою долю в 2008 году. После этого была создана некоммерческая Symbian Foundation с целью разрабатывать ПО без роялти-наследника, базируясь на S60. В результате этой работы, Symbian ^1 (или S60 5th Edition) была выпущена в 2009 году. Последующий дистрибутив ^2 был использован только для носителя NTT DoCoMo на японском рынке. Symbian ^3 была выпущена в 2010 году, и к этому времени она стала платформой с полностью открытым исходным кодом. Эта версия получила значительные обновления в 2011 году.

Symbian Foundation распалась в конце 2010 года, и Nokia вернула контроль над развитием ОС. В феврале 2011 года «Нокиа», как единственная оставшаяся компания, которая по-прежнему поддерживает «Симбиан» за пределами Японии, объявила, что в качестве основной платформы для смартфонов будет использовать Windows Phone 7 от Microsoft. Два месяца спустя ОС была перенесена на закрытое лицензирование. Несмотря на то, что поддержка платформы была обещана до 2016 года, все разработки с 2012 года развивалась слабо. В январе 2014 года «Нокиа» перестала принимать от разработчиков новое или измененное программное обеспечение Symbian.

Nokia 808 PureView официально стал последним смартфоном Symbian от этого производителя. Однако NTT DoCoMo продолжала выпускать устройства OPP (Operator Pack Symbian, преемник MOAP) в Японии, которые все еще выступают в качестве промежуточного программного обеспечения поверх «Симбиан». Другие на Symbian OS телефоны, которые широко используются по настоящее время, это F-07F от Fujitsu и SH-07F от Sharp, выпущенные в 2014 году.

Пользовательский интерфейс

С момента создания у Symbian был собственный графический инструментарий, известный как AVKON (ранее - Series 60). S60 был спроектирован таким образом, чтобы им можно было управлять с помощью клавиатуры, подобной интерфейсному инструменту (mini-QWERTY). Программное обеспечение на базе AVKON совместимо с бинарными версиями «Симбиан», включая версию ^3.

Symbian ^ 3 включает в себя инфраструктуру Qt, которая в настоящее время является рекомендуемым инструментальным пакетом для новых приложений. Qt также можно установить на старых устройствах с этой ОС.

Четвертый дистрибутив планировал внедрить новую графическую библиотеку, специально разработанную для сенсорного интерфейса, известного как «UI Extensions for Mobile» или UIEMO, которая была разработана на базе QtWidget. Пробная версия была выпущена в январе 2010 года, однако в октябре того же года Nokia объявила, что Orbit/UIEMO не будет выходить на рынок.

Как обстоит дело сейчас?

В настоящее время Nokia рекомендует разработчикам использовать QtQuick с QML, новым высокоуровневым декларативным интерфейсом пользователя и средой разработки сценариев, которые позволяют разрабатывать как OS Symbian, так и MeeGo. Он доступен для существующих устройств третьего поколения в качестве обновления Qt. Когда в других приложениях постепенно появляется новый пользовательский интерфейс, устаревшая структура S60 (AVKON) вытесняется и больше не включается в новые устройства, что нарушает бинарную совместимость со старыми приложениями для Symbian OS S60.

Браузер

Symbian ^3 и более ранние версии имеют встроенный браузер на основе WebKit. «Симбиан» стала первой мобильной платформой, использующей это приложение (в июне 2005 года). Некоторые старые (на Symbian OS) телефоны используют Opera Mobile в качестве браузера по умолчанию.

Впоследствии Nokia выпустила новый обозреватель Symbian Anna с улучшенной скоростью и улучшенным пользовательским интерфейсом.

Поддержка нескольких языков

Symbian имеет мощную поддержку локализации, позволяющую производителям и сторонним разработчикам приложений использовать свои продукты на основе этой ОС для поддержки глобального распространения. Текущая версия «Симбиан» (Belle) поддерживает 48 языков, которые Nokia делает доступными на устройствах в языковых пакетах. Все они имеют общий английский или локально соответствующий диалект.

Системные характеристики

Операционная система Symbian OS поддерживает упреждающую многозадачность и защиту памяти, как и другие ОС (особенно те, которые созданы для использования на настольных компьютерах). Подход EPOC к многозадачности был почерпнут у VMS и основан на асинхронных серверных событиях.

OS Symbian была создана с учетом трех принципов проектирования систем:

• Целостность и безопасность пользовательских данных имеет первостепенное значение.
• Время пользователя не должно быть потрачено впустую.
• Все ресурсы ограничены.

Чтобы лучше следовать этим принципам, Symbian использует микроядро, имеет подход к сервисам с обратным вызовом и поддерживает разделение между пользовательским интерфейсом и движком. ОС оптимизирована для устройств с низким энергопотреблением на батареях и для систем на основе ПЗУ (например, таких функций, как XIP и повторное включение в разделяемые библиотеки). Приложения и сама ОС следуют объектно-ориентированному дизайну: Model-view-controller (MVC).

Более поздние итерации ОС разбавили этот подход в ответ на требования рынка, особенно с внедрением ядра в режиме реального времени и модели безопасности платформы в версиях Symbian OS 9.3 и выше.

Ресурсоемкость

Особое внимание уделяется сохранению ресурсов, примером чего являются специальные идиомы программирования, такие как дескрипторы и стека очистки. Подобные методы существуют для экономии места для хранения. Кроме того, все программирование на Symbian основано на событиях, и центральный процессор (CPU) переключается в режим с низким энергопотреблением, когда приложения не имеют прямого отношения к событию. Это делается с помощью программной идиомы, называемой активными объектами. Аналогичным образом подход Symbian OS (9.4) к потокам и процессам обусловлен снижением накладных расходов.

Строение платформы

Модель AllOver содержит следующие слои сверху вниз:

• Слой рамок пользовательского интерфейса.
• Слой прикладных услуг.
• Java ME.
• Уровень служб ОС.
• Общие службы ОС.
• Услуги связи.
• Мультимедийные и графические сервисы.
• Услуги связи.
• Уровень базовых услуг.
• Уровень служб и аппаратного интерфейса ядра.

Что это означает?

Уровень базовых услуг - самый низкий уровень, доступный для операций пользователя. Он включает в себя файловый сервер и пользовательскую библиотеку, платформу Plug-In, которая управляет всеми подключаемыми модулями, хранилищем, центральным репозиторием, СУБД и криптографическими службами. Он также содержит сервер текстового окна и текстовую оболочку: две базовые службы, из которых можно создать полностью функциональный порт без необходимости в каких-либо службах более высокого уровня.

OS Symbian имеет микроядровую архитектуру, а это означает, что минимальное необходимое находится внутри ядра, чтобы максимизировать надежность, готовность и отзывчивость. Она содержит планировщик, управление памятью и драйверы устройств, но другие службы, такие как поддержка сетей, телефонии и файловой системы, размещаются на уровне служб ОС или базовых служб. Включение драйверов устройств означает, что ядро ​​не является истинным микроядром. Ядро реального времени EKA2, которое было названо наноядром, содержит только самые примитивные позиции и требует расширенного модуля для реализации любых других абстракций.

Совместимость

Symbian разработана, чтобы подчеркнуть совместимость с другими устройствами, особенно с файловыми системами сменных носителей. Ранняя разработка EPOC привела к тому, что FAT стала внутренней файловой системой (и остается по сегодняшний день), но объектно-ориентированная модель персистентности была помещена поверх лежащего в основе FAT, чтобы обеспечить интерфейс в стиле POSIX и поточную модель. Внутренние форматы данных основаны на использовании тех же API, которые создают данные для запуска всех манипуляций с файлами. Это привело к зависимостям данных и связанным с ними трудностям с их изменениями и миграцией.

Существует крупная сетевая и коммуникационная подсистема, которая имеет три основных сервера: ETEL (телефонная связь EPOC), ESOCK (сокеты EPOC) и C32 (отвечает за последовательную связь). Каждый из них имеет схему подключаемого модуля. Например, ESOCK позволяет различным протокольным модулям «.PRT» реализовывать различные сетевые протоколы. Подсистема также содержит код, поддерживающий короткие линии связи, такие как Bluetooth, IrDA и USB.

Интерфейсы и их поддержка

Существует также большой объем кода пользовательского интерфейса (UI). В ОС Symbian содержались только базовые классы и подструктура, тогда как большинство реальных пользовательских интерфейсов поддерживалось третьими сторонами. Это уже не так. Три основных интерфейса - S60, UIQ и MOAP - были внесены в Symbian в 2009 году. «Симбиан» также содержит графику, текстовую раскладку и библиотеки рендеринга шрифтов.

Все нативные для Symbian OS программы C ++ построены из трех базовых классов, определенных архитектурой приложения: приложения, документа и пользовательского интерфейса приложения. Эти классы создают фундаментальное поведение приложения. Остальные необходимые функции, представление приложения, модель и интерфейс данных создаются независимо и взаимодействуют исключительно через их API с другими классами.

Необходимость в плагинах

Многие другие компоненты еще не вписываются в эту модель - например, SyncML, Java ME, предоставляющий другой набор API поверх большинства ОС и мультимедиа. Многие из них являются фреймворками, и ожидается, что разработчики будут поставлять плагины для них от третьих сторон (например, HelixPlayer для мультимедийных кодеков). Это имеет преимущество в том, что API для таких областей функциональности одинаковы во многих моделях телефонов, и что разработчики при этом получают большую гибкость. Но это одновременно означает и то, что производители телефонов должны выполнить большую интеграционную работу, чтобы создать функциональный гаджет с ОС Symbian.

«Симбиан» включает в себя справочный пользовательский интерфейс под названием «TechView». Он обеспечивает основу для начальной настройки и является средой, в которой выполняется много тестов Symbian и пример кода.

Варианты и платформы Symbian

Symbian, продвинувшись до версии ОС 7.0, разделилась на несколько графических пользовательских интерфейсов, каждый из которых поддерживается определенной компанией или их группой. В отличие от разных версий ОС Android, графические интерфейсы «Симбиан» называются «платформами» из-за более значительных модификаций и интеграции. Все усложнилось, когда приложения (в том числе для Symbian OS игры), разработанные для разных платформ GUI, стали несовместимы друг с другом, что привело к фрагментации ОС.