آشنایی فنی با سیستم عامل گوشی تلفن همراه – موبایل سیمبیان Symbian

شرکتهای تلفن همراه نسل های دوم و سوم گوشی های خود را با امکانات سخت افزاری بیشتری تقریبا به صورت یک کامپیوتر کوچک طراحی شدند . همزمان رقابت نرم افزاری در کنار رقابت سخت افزاری شروع شد . مایکروسافت یکی از شرکتهایی بود که قبلا روی سیستم عامل کامپیوتر های جیبی خود کار کرده بود و Windows CE را به همین منظور طراحی کرده بود .

شرکتهای دیگر هم عقب نماند نمی خواستند نرم افزار این صنعت را در انحصار یک شرکت نگه دارند با همکاری هم سیستم عامل جدیدی برای موبایل ها به وجودد آوردند که Symbian نام گرفت . البته رقبای دیگری نیز مثل سیستم عامل Linux در این صنعت وجود دارند که فعلا به صورت عمده استفاده نشده اند . در اصطلاح به موبایل هایی که از این سیستم عامل استفاده می کنند Smart Phone گفته شود. در این گفتار با مشخصات فنی و ریز و درشت آورنده سیستم عامل گوشی تلفن همراه سیمبیان OS Symbian ؛ تاریخچه ظهور و پیدایش سیستم عاملها در گوشی های تلفن همراه و ویژگی های فنی سیستم عاملهای موبایل به طور کامل و مفصل بحث می کنیم

آشنایی فنی با سیستم عامل گوشی تلفن همراه – موبایل سیمبیان Symbian

داشتن ابزارهایی مانند contacts, schedule, messaging, browsing, office, utility and system control موتور مرورگر وب برای پشتیبانی کامل مرورگرهای وب و WAP پشتیبانی از سیستم های MMS وSMS و EMS و همچنین POP3, IMAP4, SMTP, MHTML دسترسی اشتراکی به صفحه ، کیبورد ، فونت ها و عکس ها ، ضبط و پخش صدا و فرمت های تصاویر ، شامل API برای اعمال گرافیکی امکان برقراری ارتباط توسطTCP/IP , WAP , InfraRed ,Bluetooth , USB , Wireless systems پشتیبانی از Unicode و فونت ها و فرمت های متن اضافی تایلندی و عربی و عبری. انتقال فایل توسط SyncML و تبدیل فایل ها . امکان برنامه نویسی تحت سیستم عامل با c++ و java

نسخه های ورژن 8 و 9 این سیستم عامل برای گوشی های نوکیا سری N عرضه شده است که دارای امکانات بیشتری می باشد

نیم نگاهی به سیستم عاملهای رایج در تلفن های همراه

در ابتدا تلفن های همراه دارای ساختار پیچیده ای نبودند . سخت افزار محدود نیاز به نرم افزارهای پیچیده نداشت ، تا اینکه شرکتهای تلفن همراه نسل های دوم و سوم گوشی های خود را عرضه کردند . این گوشی ها دارای امکانات سخت افزاری بیشتری بودند و تقریبا به صورت یک کامپیوتر کوچک طراحی شدند . در این زمان بود که این شرکتها به اهمیت نرم افزار در این گوشی های پی برده و رقابت نرم افزاری در کنار رقابت سخت افزاری شروع شد . مایکروسافت یکی از شرکتهایی بود که قبلا روی سیستم عامل کامپیوتر های جیبی خود کار کرده بود و Windows CE را به همین منظور طراحی کرده بود . این ویندوز قابلیت این را داشت که روی موبایل ها نیز نصب شود . بعد از رسمیت یافتن موبایل های نسل جدید شرکت های مطرح در این صنعت که به مشکلات بی شمار Windows CE پی برده بودند و نمی خواستند نرم افزار این صنعت را در انحصار یک شرکت نگه دارند با همکاری هم سیستم عامل جدیدی برای موبایل ها به وجودد آوردند که Symbian نام گرفت . البته رقبای دیگری نیز مثل سیستم عامل Linux در این صنعت وجود دارند که فعلا به صورت عمده استفاده نشده اند . در اصطلاح به موبایل هایی که از این سیستم عامل استفاده می کنند Smart Phone گفته می شود.

ظهور و گسترش سیستم عامل سیمبیان OS Symbian

شرکت نرم افزاری Symbian برای اولین بار در ماه ژوین سال ۱۹۹۸ به صورت کاملا مخفی و خصوصی برای کار بر روی سیستم عاملی برای کار روی موبایل ها تاسیس شد . مقر اصلی این شرکت در انگلیس تاسیس شد اما هم اکنون دارای حدود ۷۵۰ کارمند در کشورهای انگلیس ، ژاپن ، سوید و آمریکاست که درکار تحقیق و برنامه نویسی برای گسترش سیستم عامل و نرم افزارهای آن هستند . تا اواخر سال ۲۰۰۳ هیجده موبایل از پنج شرکت معروف سونی ، نوکیا ، فوجیتسو ، موتورولا و زیمنس با این سیستم عامل عرضه شد و علی رغم قیمت بالا مورد استقبال قرار گرفت و حدود ۲۶ موبایل هم در برنامه این شرکتها و چند شرکت دیگر با این سیستم عامل در برنامه ساخت قرار گرفت . هم اینک نیز ۴۸ مورد از این موبایل ها به بازار عرضه شده و یا به زودی عرضه خواهد شد . آمار فروش موبایل های Symbian تا پایان سال ۲۰۰۳ به ۶.۷ میلیون موبایل رسید و در سال ۲۰۰۴ نیز با رشد بی سابقه فروش مواجه شد به طوری که طبق آمار شرکت در سال ۲۰۰۴ فروش این نوع موبایل ها رشد ۲۰۱ درصدی داشته است . به علت فروش بالای موبایل های Symbian هر روزه بر تعداد برنامه نویسان آن افزوده شده و نرم افزارهای فوق العاده ای برای این سیستم عامل طراحی می شود . تا اواخر تابستان سال ۲۰۰۴ تعداد این برنامه ها ۳۲۵۴ مورد گردیده است .

شرکت های به وجود آورنده سیستم عامل گوشی تلفن همراه سیمبیان OS Symbian

۱۴ شرکت اصلی و چند شرکت فرعی از به وجود آوردندگان این محصول بودند ، بعضی از این شرکتها در زمینه نرم افزار و بعضی از آنها در زمینه سخت افزار به رشد این سیستم عامل و موبایل های آن کمک کرده اند . از اصلی ترین شرکتها می توان به Nokia ، Sony-Eriksson ، LG ، Samsung ، Motorola ، Arima ، BenQ ، Fujitsu ، Lenovo ، Sanyo ، Sendo ، Mitsubishi Electronics و Siemens اشاره کرد .

تکنولوژی ( فن آوری) سیستم عامل سیمبیان OS Symbian

سیستم عامل سیمبیان OS Symbian شبیه دیگر سیستم عامل های مدرن و امروزی که برای PC ها وجود دارند ، به وجود آمده است . بنابراین دارای امکانات خوبی مثل Multitasking ، MultiThreading و همچنین مدیریت حافظه می باشد . در طراحی اولیه مبنای کار را بر روی این موضوع بنا نهاده اند که این سیستم عامل می بایست روی امکانات سخت افزاری بسیار کم ( مثل ۴ مگابایت رم ) کارایی فوق العاده ای داشته باشد . به همین دلیل این سیستم عامل می تواند روی موبایل های امروزی فوق العاده سریع کار کرده و حداقل مشکل را داشته باشد . مبنای کار این سیستم عامل بر اساس event ها بنا نهاده شده است ( شبیه دیگر سیستم عامل های امروزی مثل ویندوز ) و سی پی یو طوری مورد استفاده قرار می گیرد که کمترین میزان بار روی موبایل قرار گیرد . هم اکنون با اینکه نسخه هشتم Symbian عرضه شده است اما نسخه ۷ این سیستم عامل روی موبایل ها قرار می گیرد و تا به حال نسخه های مختلفی از آن بدون اینکه به صورت کامل استفاده شوند به فراموشی سپرده شده اند . جالبترین مورد برای این سیستم عامل به وجود آمدن اولین کرم و ویروس موبایل روی این سیستم عامل در سال ۲۰۰۴ بود . این کرم که Cabir نام دارد می تواند با استفاده از تکنولوژی Bluetooth خود را به موبایل های دیگر منتقل کند .

زبانهای برنامه نویسی برای سیستم عامل سیمبیان OS Symbian

بدون شک زبان اصلی برنامه نویسی برای Symbian زبان C++ است اما زبانهای مختلفی برای برنامه نویسی در این سیستم عامل به وجود آمده اند . از جمله مهمترین زبانها می توان به OPL ، Python ، Visual Basic ، Perl و Personal Java اشاره کرد . هر یک از این زبانها می توانند امکانات کامل برنامه نویسی در Symbian را فراهم نمایند . رشد زبانهای برنامه نویسی در این سیستم عامل بسیار سریع می باشد . به طوریکه نصف این زبانها همین امسال وارد این سیستم عامل شده اند و بدون شک این رشد با ورود زبانهای دیگر ادامه خواهد یافت . ابزارهای برنامه نویسی مختلفی از جمله ادیتورهای متنوع نیز برای کار با این زبانها به همراه شبیه سازهای موبایل ( برای تست برنامه روی PC قبل از نصب آن روی موبایل ) به بازار عرضه شده است .

رابط های کاربری در سیستم عامل سیمبیان Symbian

هم اکنون دو رابط اصلی کاربری برای Symbian به وجود آمده است . اولین رابط که بیشترین استفاده را در موبایل ها دارد توسط نوکیا نوشته شده است . این رابط دارای نسخه های مختلفی است اما Series ۶۰ نسخه اصلی این رابط است که بسیار مورد استقبال قرار گرفته است . رابط کاربری دوم با نام UIQ به وجود آمده است که دارای امکانات بسیار خوبی است و رفته رفته در حال باز کردن جای خود در بین شرکت های تولید کننده موبایل است . هر دوی این رابط ها به صورت کاملا گرافیکی و شبیه به هم طراحی شده اند و کار با آنها بسیار راحت است .

بازی GAME بر روی سیستم عامل سیمبیان ، بازیهای رایج در گوشی تلفن همراه

خوشبختانه سیستم عامل Symbian یکی از غنی ترین سیستم عامل ها برای بازی کردن است . به خصوص بعد از تولید N-gage اولین کنسول بازی موبایلی توسط نوکیا که بر اساس Symbian و رابط کاربری Series۶۰ به وجود آمد ، سیل بازیهای مختلف و حرفه ای به سوی این موبایل و در کنار آن این سیستم عامل سرازیر شد . حتی شرکت های مطرح بازی سازی هم اکنون به صورت حرفه ای روی این سیتم عامل و موبایل های دارای این سیستم عامل سرمایه گذاری می کنند .

كتاب:

كتاب Professional Symbian Programming با ISBN:۱-۸۶۱۰۰۳-۰۳-x كتابی است مفید برای آنهایی كه میخواهند با ساختار برنامه نویسی برای موبایل آشنا شوند

Kernel و User Library :

Symbian به صورت ۳۲ بیتی طراحی شده است. با طراحی كاملا شی گراء و Multitasking

هسته symbian به حالت مصون (Privileged) اجرا میشود و به تمام فضای حافظه دسترسی كامل دارد

در این سیستم عامل :

- هر فرایند (Unit Of Protection) فضای آدرس مجازی(Virtual Address) خود را دارد

- واحد حافظه اصلی (Main Memory Unit)مسیول ترجمه آدرسهای مجازی است

- هر Thread واحد اجرایی(Unit Of Execution) است

- هر فرایند از یك یا چند Thread تشكیل شده

كتابخانه EUser فراهم كننده مجموعه ای بزرگ از سرویسها در مد كاربری (User Mode)است.

از عمومی ترین سرویسهای استفاده شده می توان به موارد زیر اشاره كرد

- Execution handling

- Descriptors

- Memory Management

- Client/Server framework

- Multitasking

سیمبیان شبیه دیگر سیستم عامل‌های مدرن و امروزی که برای رایانه‌ها وجود دارند، به وجود آمده است. بنابراین دارای امکانات خوبی مثل چندکارگی، MultiThreading و همچنین مدیریت حافظه است. در طراحی اولیه مبنای کار را بر روی این موضوع بنا نهاده‌اند که این سیستم عامل می‌بایست روی امکانات سخت‌افزاری بسیار کم (بطور مثال: 4 مگابایت حافظه) کارایی فوق العاده‌ای داشته باشد. به همین دلیل این سیستم عامل می‌تواند روی موبایل‌های امروزی فوق العاده سریع کار کرده و حداقل مشکل را داشته باشد. این سیستم عامل بر اساس وقایع و رخدادها (events) بنا نهاده شده است (شبیه دیگر سیستم عامل‌های امروزی مثل ویندوز) و پردازنده طوری مورد استفاده قرار می‌گیرد که کمترین میزان بار روی موبایل قرار گیرد. هم اکنون با اینکه نسخه هشتم سیمبیان عرضه شده است اما نسخه 7 این سیستم عامل روی موبایل‌ها قرار می‌گیرد و تا به حال نسخه‌های مختلفی از آن بدون اینکه به صورت کامل استفاده شوند به فراموشی سپرده شده‌اند. جالبترین مورد برای این سیستم عامل به وجود آمدن اولین کرم و ویروس موبایل روی این سیستم عامل در سال 2004 بود. این کرم که Cabir نام دارد می‌تواند با استفاده از فناوری بلوتوث خود را به موبایل‌های دیگر منتقل کند.

زبانهای برنامه نویسی برای سیمبیان

بدون شک زبان اصلی برنامه نویسی برای سیمبیان زبان ++C است اما زبانهای مختلفی برای برنامه نویسی در این سیستم عامل به وجود آمده‌اند.

زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس ++C

سیستم عامل symbian با زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس c++ نوشته شده و بهمین دلیل این زبان به‌عنوان زبان اولیه برای برنامه نویسی در آن انتخاب شده است .C++ بیشترین امکان دسترسی به API های سیستم عامل سیمبیان را فراهم می‌کند و بهترین کارکرد در حافظه و سرعت اجرا را داراست. اما در گزینه های زیر باید ازین زبان استفاده شود :

برنامه هایی که مانند سرور عمل می‌کنند مانند برنامه هایی که در پشت صحتنه کار می‌کنند و یکی از بخش های سیستم را مدیریت می‌کنند. مانند پورت های COM PLUG in ها که محیطی را بر پایه سیستم عامل ایجاد می‌کنند . بطور مثال برنامه ای که فایل های html را به فایل های word سیمبیان تبدیل می‌کند از کتابخانه مبدل سیستم عامل استفاده می‌کند . درایور های دستگاه که با Kernel کار متعامل می‌کنند. استفاده از زبان C++ در سیستم عامل سیمبیان بر روی مناسب بودن کارکرد گوشی ها متمرکز شده است ، که بدین معناست که چند تا از عملگرهای استاندارد زبان C++ مانند exception handling قابل استفاده در برنامه نویسی سیمبیان نیستند .

زبان برنامه نویسی جاوا JAVA

زبان برنامه نویسی جاوا JAVA اکثرا به‌عنوان زبان برادر c++ و جایگزین آن در سیمبیان کاربرد دارد. سیستم عامل symbian یک MIDP (Mobile Information Device Profile)را فراهم کرده است که MIDP یک گروه از API های جاوا را در خود جای داده که این API ها برای استفاده در گوشی های موبایل طراحی شده اند . مثلاً برای مقاصد طراحی واسط کاربر ، شبکه و برنامه ها . MIDP تحت کلاس های ایجاد شده توسط CLDC اجرا می‌شود و از ماشین مجازی K استفاده می‌کند که یک ماشین مجازی طراحی شده برای گوشی های موبایل است.پشتیبانی سیمبیان از نصب و اجرای برنامه های MIDP در راهنمای MIDP جاوا توضیح داده شده است.

PersonalJava 1.1.1 و JavaPhone که در سیمبیان ورژن 6 آمدند در ورژن 7 دیگر بخشی از سیستم عامل نیستند.

Python

زبان پایتون و برنامه نویسی اپن سورس جدیدا وارد دنیای سیمبیان و برنامه نویسی موبایل شده است . مفسر ها و ابزاری چون py2sis (برای تبدیل کد پایتون به فایل sis) نیز توسط شرکت نوکیا اراءه شده است . هم اکنون برنامه های نوشته شده با پایتون بخوبی بر روی سری ۶۰ نوکیا اجرا می گردند .

زبان اسمبلی Assembler

اکثر مقاصد برنامه نویسی با زبان C++ مرتفع میگردد . چون این زبان به اندازه کافی دسترسی به بخش های سطح پایین سیستم را فراهم می‌کند و نیاز به اسمبلر حس نمیشود. سیمبیان در موارد خاص که بیشترین کارایی مطرح است از اسمبلر استفاده می‌کند مانند برنامه های scheduler.

جاوا اسکریپ JavaScript

جاوا اسکریپت پروسس کلاینت ساید روی صفحات html را بر عهده دارد و اکثرا برای بررسی درستی ورودی کاربر استفاده می‌شود .

WML Script

این زبان یک زبان اسکریپتی WAP است که با جاوا اسکریپت اهداف یکسانی را دنبال می‌کنند. اما در یک مرورگر WAP استفاده می‌شود .

زبان سی C

این زبان بطور نرمال برای نوشتن برنامه های جدید سیمبیان استفاده نمیشه ، اما میتونه یک انتخاب برای شما باشه هنگامی که میخواهید کد C را به سیمبیان تبدیل کنید . برای این هدف سیمبیان شامل یک جعبه ابزار از کتابخانه استاندارد C می باشد.

زبان برنامه نویسی او پی ال