HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
------------o0o------------

BÀI TIỂU LUẬN MÔN

NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH

ĐỀ TÀI: HỆ ĐIỀU HÀNH
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

......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................

......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................

2


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

3


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

4


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Danh mục các hình vẽ

Trang

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

5


Lời Nói Đầu
Mobilephone – Symbian là hệ điều hành của điện thoại di động
Symbian là một chuẩn của hệ điều hành cho công nghệ thông tin di động
truy cập Internet. Hiện nay, Symbian được hỗ trợ từ nhiều nhà sản xuất điện
thoại 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 này
người dùng có thể sử dụng được nhiều tính năng mới từ chiếc ĐTDĐ - trao
đổi 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 giữa
chiếc ĐTDĐ của bạn và các thiết bị nối mạng như PC và PDA. Những nhà
sản xuất ĐTDĐ có thể lập trình các trình ứng dụng cho Symbian bằng ngôn

ngữ C++ hay Java, yếu tố này làm cho Symbian trở nên linh động hơn đối
với 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 thoại
thế hệ mới có sử dụng Symbian.
Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm em không khỏi mắc phải thiếu
sót. Mong thầy đóng góp ý kiến để chúng em có thể hoàn thiện tốt hơn trong
những đề tài sau này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

6


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 nhà
sản xuất điện thoại hàng đầu trên thế giới cùng phát triển. Symbian OS được
thiết 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 điện
thoại phát triển các kiểu giao diện khác nhau, phù hợp với thiết kế máy của
mình.
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 lập
công ty Psion chuyên nghiên cứu và phát triển các thiết bị có dung lượng bộ
nhớ thấp và hệ điều hành cho chúng.
Năm 1980, Psion
được thành lập bởi David
Potter, chủ yếu để viết
các phần mềm và trò

chơi cho các thế hệ máy
tính ZX đầu tiên. Mục
tiêu phát triển các phần
mềm trên hệ máy nhỏ
gọn.
Hình 1: David Edwin Potter (born 1943)

Từ năm 1991 đến 1998, Psion xuất bản HĐH EPOC 16 đưa vào sử
dụng trên các máy thế hệ 3, Psion 3, một trong những PDA đầu tiên thay thế
các 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 vào
máy 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 và
điện thoại di động thông minh. Năm 1999, EPOC Release 5, được dùng
trong các điện thoại ...., Ericsson MC218, Ericsson 380.

7


Năm 2000, phông Unicode được tích hợp vào Ericsson R380 trên nền
EPOC R5. Ở thời điểm này, EPOC vẫn chưa là một HĐH “thân thiện” bởi
phần mềm vẫn không thể nào thêm vào được. Sau đó, EPOC R6 được đổi
tên thành Symbian v6.0, v6.1 và điện thoại đầu tiên được cài vào đó một
HĐH 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 với
tên 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 một
trong 2 cấu trúc nhân Kernels EKA1 và EKA2. Tuy vậy, cũng phải đến

phiên bản Symbian 8.1b, EKA2 mới được dùng. Người sử dụng khó thấy sự
khác biệt, nhưng bên trong có rất nhiều thay đổi. EKA1 được các nhà sản
xuất chọn để đảm bảo khả năng tương thích với những driver thiết bị cũ
trong 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 chỉ
dùng 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 sử
dụng 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 và
những 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 WiFi 802.11 tốt hơn các bản cũ. Nokia S60 3rd FP1 dựa trên Symbian 9.2 và
FP2 là 9.3.
Symbian OS9.4 là một bản thay đổi quan trọng và nó chính là S60
5th. Có thể bạn chưa biết nhưng OS9.4 chính là tiền thân của các bản
Symbian^ 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 máy
đầu tiên dùng OS 9.4.
8


Symbian OS 9.5 là bản cập nhật Symbian cuối cùng vào tháng 3/2007
với việc sử dụng tài nguyên hệ thống ít hơn, giảm thiểu thời gian khởi chạy
ứng dụng và hệ điều hành.
Vào năm 2008, Nokia đã mua lại Symbian Ltd., công ty từng có thời
điểm 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 biến

Symbian thành một nền tảng mở. Dù vậy, tháng 11/2010, Symbian
Foundation cho biết họ không lãnh trách nhiệm phát triển nữa mà chỉ cung
cấp bản quyền cho các đối tác thôi, việc phát triển sẽ do chính Nokia đảm
nhận.
Symbian^2: là hệ điều hành chưa bao giờ xuất hiện trên thế giới ngoại
trừ Nhật Bản. Đây là hệ điều hành mã nguồn mở đầu tiên của Symbian
Foundation và chỉ dành riêng cho các thành viên của liên minh này. Các mẫu
máy Symbian^2 do Sharp và Fujitsu phát triển cho nhà mạng NTT Docomo
vào năm 2010 với những tính năng cao cấp như camera 13,2MP, quay phim
FullHD, 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 thay
đổi lớn trong 3 nội dung chính: Giao diện đồ họa người dùng, Đa phương
tiện và hiệu năng. Nokia N8 là điện thoại Symbian^3 đầu tiên và nó cũng hỗ
trợ xuất tín hiệu qua cổng HDMI, cho phép chạm 1 lần để thao tác thay vì 2
lần 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 mắt
cùng với Qt, một nền tảng cho lập trình viên với lời hứa hẹn chỉ cần lập trình
một lần và sẽ chạy trên tất cả các nền tảng hỗ trợ Qt.
Symbian Belle (hay Nokia Belle) là bản nâng cấp mới nhất của
Symbian và nhiều người tin rằng nó chính là Symbian OS 10.1. Nokia giới
thiệu bản nâng cấp Symbian Belle chính thức vào 8/2011. Belle hỗ trợ rất
nhiều 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.

9



2. Các phiên bản của hệ điều hành Symbian:
Symbian được phát triển để tạo ra một hệ điều hành
mạnh mẽ cho thế hệ thiết bị lai giữa PDA và mobile phone
mà người ta gọi là WID (Wireless Information Device). Tùy
theo tỷ lệ kết hợp giữa PDA và mobile mà người ta chia các
thiết bị dùng Symbian thành 2 nhóm: Smartphone (thiên về
mobile phone) và Communicator (thiên về PDA).
Điểm độc đáo của Symbian là cung cấp một hệ điều
hành hỗ trợ cho nhiều dòng thiết bị khác nhau vừa đáp ứng
được sự sáng tạo riêng của các nhà sản xuất vừa phục vụ
được nhiều mục đích sử dụng khác nhau của người dùng:
như mô hình Smartphone (Pearl) có kiểu dáng giống điện
thoại di động thường với bản phím số phục vụ cho những
khách 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 mô
hình Communicator Crystal có dáng dấp một laptop phù hợp
cho các chức năng nhập liệu.
Sự kết hợp của hệ điều hành Symbian và những đặc
điểm 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
80, series 90 và UIQ.
2.1.

Symbian OS Series 60:

Series 60: (theo mô hình Smartphone Pearl): kích thước màn hình
176x208 pixel, dòng này rất phổ biến trên thị trường.
Symbian OS Series 60 (S60) 1.x-2.x

1.x-2.x ở đây là thế hệ, bao gồm các hệ điều hành từ Symbian OS 6.1 đến
8.1 OS: Nokia 7650, 3650 & 3600, 3660 & 3620, 6600 & 6620, N-Gage &
N-Gage QD, 7610..
Series 60 1st Edition
• Version 0.9: Nokia 7650
10


•
•
•
•

Version 1.0: Nokia 3650
Version 1.1: Nokia N-Gage
Version 1.2: Siemens SX1
Version 2.0: Nokia 6600

Series 60 2nd Edition
• Version 7.0 (tên gọi khác: Symbian Series 60 2nd Edition Feature
Pack 1): Nokia 3230, 6260, 6620, 6670, 7610
• Version 8.0 (tên gọi khác: Symbian Series 60 2nd Edition Feature
Pack 2): Nokia 6630, 6680, 6681, 6682
• Version 8.1 (tên gọi khác: Symbian Series 60 2nd Edition Feature
Pack 3): Nokia N70, N72, N90
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, 6121
classic, 6124, 6110 Navigator, 6124 classic, 6210 Navigator, 6220
Classic,…
• 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 Ericsson
Idou.
2.2. Symbian OS Series 80 Communicators:
Series 80: (theo mô hình Communicator Crystal) có kích thước màn
hình 480x320 pixel, là các Model máy sử dụng hệ điều hành Symbian OS
6.0 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 là
media phone với sản phẩm duy nhất hiện tại là Nokia 7710 (cải tiến từ sản
11


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 thước
màn hình 208x320 pixel bao gồm: Sony Ericsson P800, P900,
P910, BenQ P30, P31, Motorola A920, A925, A1000, Arima
ASP805...
• 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 dòng
máy của mạng điện thoại NTT Docomo ở Nhật với các dòng
máy Fujitsu như FOMA F900i, FOMA F2102V, FOMA F2051
(chỉ hỗ trợ Java).
Các nền hệ thống này có sự khác biệt nên hầu hết các
ứng dụng có giao diện đều không thể chạy được trên cùng 2
dòng máy. Tuy nhiên với những chương trình cấp thấp như
các 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 khi
chạy trên các loại máy khác nhau dùng chung nền hệ thống.
Một đặc điểm nữa là các máy cùng nền hệ thống nhưng dùng
phiên bản hệ điều hành khác nhau cũng sẽ có sự khác nhau.

12


13



3. Đặc điểm của hệ điều hành Symbian:
• Tích hợp hệ thống điện thoại di động đa chế độ (Intergated Multimode
Mobile 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 dữ
liệu.
• Môi trường ứng dụng mở (Open application environment): Hệ điều
hành 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 ứng
dụng, với nhiều loại ngôn ngữ phát triển khác nhau.
• Các thành phần và các chuẩn mở (Open Standards and
interoperability): Được cài đặt mềm dẻo và từng phần (modular),
Symbian OS cung cấp một tập nền các hàm API và các kĩ thuật được
chia 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 and
component base) : Hệ điều hành Symbian được thiết kế ngay từ đầu
với mục đích hướng tới các thiết bị di động, sử dụng các tiến bộ của kĩ
thuật 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 interface
design) : Cho phép các nhà sản xuất có thể tùy biến giao diện đồ họa
của thiết bị. Việc phát triển ứng dụng sử dụng cùng một nền tảng hệ
điều 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 khác
nhau.
• Bảo mật : Cho phép trao đổi dữ liệu an toàn.
• Mạnh mẽ ( Robustness) : Symbian OS quản lý các truy cập dữ liệu

của người dùng, đảm bảo sự toàn vẹn của dữ liệu, ngay cả khi có sự
trao 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.

14


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 dộng
chiến lược là Communicator và Smartphone. Communicator là các máy
PDA với khả năng liên lạc vô tuyến của thiết bị di động. Trong khi
Smartphone là điện thoại di động với các tính năng PDA bổ sung. Với hai
loại thiết bị này, Symbian công bố một số mô hình thiết kế tham khảo cho
các nhà sản xuất. Hiện nay, tất cả các thiết bị di động thông minh trên thị
trường 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 hình
dáng của một máy laptop. Crystal sử dụng màn hình màu theo chuẩn ½
VGA và một bàn phí QWERTY, có thể hỗ trợ màn hình cảm ứng để nhập
liệu với bút stylus. Ngoài ra Crystal còn có bốn phím đặc biệt được đặt dọc
theo phía phải bên ngoài màn hình, được thiết kế để sử dụng bằng hai tay
hoặc 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 của
một máy Pocket PC. Quartz sử dụng màn hình màu theo chuẩn ¼ VGA, là
một thiết bị di động dùng bút stylus nhập liệu qua tương tác với một màn
hình cảm ứng. Vì vậy, không hề có một bàn phím vật lý nào trong mô hình

15


Quartz, việc nhập liệu thông qua nhận chữ dạng viết tay hoặc một bàn phím
ảo.Quartz cũng được thiết kế để sử dụng cả hai tay.
Các sản phẩm áp dụng mô hình Crystal trên thị trường: SonyEcrisson
P900, 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 kích
thước của một điện thoại di động thông thường. Pearl hỗ trợ màn hình màu
với nhiều kích thước, tiêu chuẩn khác nhau, sử dụng bàn phím số của điện
thoại để nhập liệu.
Các sản phẩm áp dụng mô hình Pearl trên thị trường: Nokia N-Gage
QD, Siemens SX1, Nokia 7610, Xendo X…


16


Hình 4: Communicator áp dụng mô hình Pearl.

17


5. Các thành phần phần cứng chính trong điện thoại
Symbian:
Hệ điều hành Symbian được xây dựng để chạy trên các điện thoại
Symbian. Do đó, các đặc tính phần cứng của điện thoại có tác động sâu sắc
đến hệ điều hành. Vì vậy, để hiểu rõ Symbian, chúng ta cần tìm hiểu các
thành 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 so
với 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 CPU
ARM7 và ARM9. Các điện thoại Symbian tương lai có thể chạy trên các
CPU 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 sản
xuất đưa vào khi tạo thiết bị. Điều này hoàn toàn khác với trên PC, nới mà
ROM chỉ chứa các phần nạp ban đầu và BIOS, còn hệ điều hành và ứng
dụng lưu trên đĩa cứng. Bộ nhớ ROM trên điện thoại Symbian được gán
nhãn là ổ đĩa Z. Tất cả mọi thứ trong ROM đều có thể truy cập như là file
trên ổ đĩa Z. Vì vậy các chương trình được chạy trực tiếp trên ROM thay vì
nạp vào RAM như trên PC. Bộ nhớ ROM thường rất giới hạn, thường là
8MB 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 hệ
thống. 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 hoặc
16mb và ổ C thường chiếm 50% dung lượng RAM, nên có thể sẽ xảy ra lỗi
khi 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 khi
đang khôi phục.
Các thiết bị nhập xuất (Input/Output – I/O): bao gồm:

18


• Màn hình: có kích thước khác nhau tùy theo mô hình thiết bị, có thể là
màn hình cảm ứng với khả năng tương tác bằng viết.
• Một bàn phím: có thể chỉ là bàn phím số hay qwerty.
• Một khe cắm thêm thẻ nhớ (memory card): đây là bộ nhớ ngoài của
điện thoại Symbian và được gán nhãn ổ D.
• Một công tuần tự RS232: để giao tiếp với PC.
• Một cổng hồng ngoại và Bluetooth cho các truyền thông vô tuyến
giữa điện thoại Symbian và các thiết bị khác như PC, Laptop, Palm
PDA...
• Nguồn năng lượng: bao gồm các pin đặc thù và các nguồn điện phụ,
thông qua một thiết bị phù hợp
Symbian cũng sử dụng những kỹ thuật như hệ điều hành trên máy tính
để bàn: nó sử dụng một kiến trúc trình điều khiển thiết bị và cung cấp các
API để lập trình điều khiển các thiết bị ngoại vi này. Nhưng Symbian có
những đặc điểm rất khác so với hệ điều hành trên máy tính để bàn do tài
nguyên trên điện thoại Symbian là khá giới hạn, không có đĩa cứng nên cách
quản trị bộ nhớ dùng bộ nhớ ảo và xử lý theo trang là không thể thực hiện

trên Symbian. Ngoài ra với nguồn năng lượng hạn hẹp, Symbian phải được
thiết kế đặc biệt, có thể chạy ổn định ngay cả khi đang sạc pin hay thay pin.
⇒ Với các đặc trưng trên, hệ điều hành Symbian phải đáp ứng được các
yêu cầu sau:
• Hoạt động tốn ít bộ nhớ và năng lượng nhất có thể.
• Các ứng dụng có thể hoạt động song song.
• Quản lý, cấp phát chặt chẽ bộ nhớ và giải phóng ngay khi không sử
dụng nữa.
• Sử dụng công nghệ đã được chuẩn hóa, nhằm đảm bảo khả năng
tương tác giữa điện thoại với các thiết bị khác (Desktop, Pocket
PC…).
• Cung cấp tốt những qui ước, kĩ thuật debug, quản lý lỗi, quản lý bộ
nhớ cho lập trình viên khi phát triển ứng dụng.

19


6. Cấu trúc của hệ điều hành Symbia:
Từ phát triển các ứng dụng trên Windows chuyển sang phát triển các
ứng dụng Symbian là một việc không dễ dàng vì các cấu trúc của hệ điều
hành mới hoàn toàn khác và việc tập trung quản lý bộ nhớ cho thật tốt để
bảo đảm các ứng dụng hoạt động tốt.
Hệ điều hành Symbian, bao gồm 5 tầng:
- Tầng 1: Gồm nhân hệ điều hành (kernel) tích hợp với phần cứng, lớp này
cung cấp một cách nhìn trừu tượng để thuận tiện hơn trong việc thiết kế qua
nhiều platforms (nền tảng / hệ máy) và tài nguyên hệ thống (resources), tạo
một sự dễ dàng chuyển đổi sang dạng phần cứng mới (điện thoại). Lớp cơ
bản bảo đảm hiệu quả hoạt động mạnh mẽ của Symbian OS.
Hai thành phần chính trong lớp này đó là Kernel Services và Devices
Driver:

• Kernel Services: cung cấp một khả năng xử lý đa luồng và thi hành
các chương trình từ phía người dùng.
• Device Drivers: cung cấp một hệ thống driver và phần điều khiển các
thiết bị: DTE, đượcE serial Port, Infrared (SIR), USB Client, SDIO
Card, keyboard, bộ số hóa, Ethernet, MMC và LCD.
- Tầng 2: Tầng dịch vụ cơ bản, tầng này cung cấp một chương trình sườn
(Programming framework) cho tất cả các thành phần khác của Symbian OS,
bao gồm các file hệ thống và các thư viện thông dụng:
• Low Level Libraries: Cung cấp các thư viện, tiện ích được yêu cầu
bởi Symbian OS và các ứng dụng khác trên Symbian: Cryptography
library, XML Parsing framework, Power management framework,
Databse engine, Character Encoding.
• Fileserver: Cung cấp, chia sẻ quyền truy xuất tới các file hệ thống, các
phương tiện lưu trữ: RAM, NOR và NAND Flash, ATA/CF, MMC,
SD Card.
- Tầng 3: Tầng OS Services, đây là trái tim của hệ điều hành Symbian, tầng
này cung cấp một hạ tầng các thành phần của Symbian, được biết như là
Middleware. Những thành phần này bao gồm các hệ thống Multimedia và

20


Graphics, Networking, Telephony, các giao thức, và thành phần kế nối với
PC.
• Generic Services: bao gồm các dịch vụ mã hóa (cryptography) và
Multimedia.
• Comms Services: bao gồm các dịch vụ hạ tầng về truyền thông và
mạng với 3 phần chính là: Telephony, Networking Services, Serial &
Shortlink Services.
• Graphic Services: Cung cấp các ứng dụng symbian bằng cách chia sẻ

quyền truy cập tới màn hình, bàn phím, các thiết bị nhập khác
(camera…), hệ thống font…
• PC Connect Services: Cung cấp bộ công cụ để tạo các kết tới máy
tính, ví dụ như Sync, backup. Mỗi nhà sản xuất thiết bị dùng Symbian
OS có thể tạo tạo riêng bộ kết nối của họ tương thức với phần cứng
được sản xuất.
- Tầng 4: Tầng Application Services. Hạt nhân của bất cứ mobile nào chính
là dữ liệu của người dùng. Hệ điều hành Symbian cung cấp sẵn các ứng
dụng gồm: Contacts, Clender, To-do, Messaging và Browsing và tất cả các
thiết bị dùng Symbian OS đều có cùng tập các ứng dụng này.
• PIM: chứa các ứng dụng về Agenda, To-do và contacts
• Messaging: hỗ trợ các giao thức sử dụng trong tin nhắn SMS, MMS,
EMS, Email.
• Browing: các dịch vụ hỗ trợ về HTTP, WAP, SMIL parser.
• Data Sync: các chức năng về đồng bộ dữ liệu 1 chiều, 2 chiều, hỗ trợ
các giao thức HTTP, WSP, OBEX thông qua Hồng ngoại, Bluetooth
và USB. Đồng bộ Contact và Calender.
- Tầng 5: Tầng UI Framework, tầng dựng nên giao diện người dùng của
thiết bị, mỗi người sử dụng thiết bị Symbian có giao diện khác nhau tùy
thuộc vào như cầu sử dụng của họ. Bao gồm hai phần chính là UI
Framework và UI Toolkit.
- Ngoài ra còn có tầng Java: Tầng này chức năng tương tự, ngang hàng như
tần 4 và 5, nhưng chỉ đơn thuần để cho các ứng dụng Java có thể cài đặt và

21


chạy được. Tầng này bao gồm JVM - máy ảo Java, CLđược, và MIDP. Hệ
điều hành Symbian cung cấp một môi trường thực thi hàng đầu các ứng
dụng Java, một môi trường được xây dựng tối ưu cho các thiết bị di động

cũng như các ứng dụng trên các thiết bị này.

7. Các thành phần của hệ điều hành Symbian:
Symbian là một hệ thống kết hợp nhiều thành phần khác nhau mà có
thể ứng dụng cho nhiều dạng thiết kế khác. Những thành phần tạo nên hệ
điều hành Symbian:

• Trung tâm của hệ điều hành, thường gọi là kernel.
• Một bộ tổng hợp các phần trung gian cho việc điều hành, gọi là
midlleware.

• Một tập quản lý tài nguyên, gọi là application engines.
• Một khung làm việc cho việc thiết kế giao diện, User Interface
Framework.

• Các phương thức cho việc đồng bộ với các máy khác,
Synchronization Technology.

7.1.

The Symbian OS Kernel:

Trung tâm của hệ điều hành bao gồm: bộ tổng hợp các điều khiển
thiết bị, các bảng dữ liệu, những chương trình cho phép người dùng làm việc
với phần cứng máy tính. Đây là phần trung tâm nhất của Symbian, có trong
tất cả thiết bị có hệ điều hành Symbian.
Hệ điều hành Symbian là hệ điều hành dựa trên mô hình kernel. Chỉ
có một chương trình chạy và quản lý các dịch vụ cung cấp cho người dùng.
Chương trình này và những dữ liệu của nó cần phải nhỏ và hiệu quả. Chỉ có
những thành phần điều hành máy tính cần thiết mới có trong kernel; những

chức năng khác đều được đưa ra phần giữa (middleware) hay ứng dụng.
Việc thiết kế này làm cho kernel rất chắc chắn và làm cho kiến trúc và việc
điều hành của Symbian rất uyển chuyển.
Symbian là một hệ điều hành 32 bit hỗ trợ làm việc đa nhiệm và đa
tiến trình. Cấu trúc tháo lắp của nó hỗ trợ và khuyến khích một lượng lớn
22


các thành phần giao tiếp và hỗ trợ khả năng thêm thành phần giao tiếp trung
tâm để thích nghi với các thiết bị và phương thức mới.
7.2.

Middleware:

Thành ngữ middleware chỉ những thành phần như thư viện, kho dữ
liệu và chương trình thực hiện dịch vụ hệ thống nhưng không cần nằm trong
kernel. Trong Symbian nó bao gồm việc thực hiện những dịch vụ như quản
lý dữ liệu, giao tiếp, đồ hoạ.
Symbian sử dụng server để thực hiện cộng việc trong middleware. Ý
tưởng là dùng một máy chủ có thể quản lý một dịch vụ riêng biệt bằng cách
chấp nhận yêu cầu từ nhiều nguồn khác nhau - hoặc là khách (clients) – và
phối hợp truy xuất và thực hiện bằng cách trả lời những yêu cầu đó. Bằng
cách tạo ra một lớp mới cho middleware, những người thiết kế Symbian đã
làm cho nó dễ thiết kế một dịch vụ hệ thống mới và nâng cấp dịch vụ có sẵn
mà không cần viết lại phần chính của hệ điều hành.
7.3.

Application Engines:

Những ứng dụng cấp người dùng trên Symbian cũng có lợi ích từ việc

phối hợp mà middleware cung cấp. Việc phối hợp truy cập nguồn tài nguyên
không thuộc về bản chất được thực hiện thông qua application engines. Nó
định ra những điểm truy cập đơn lẻ cho những ứng dụng cấp người dùng khi
họ truy cập tài nguyên.
Giống như middleware, application engines cũng làm một dạng như
server. Điểm khác biệt đến từ khu vực quản lý. Application engines quản lý
dịch vụ và dữ liệu ứng dụng, không phải dịch vụ và dữ liệu hướng hệ thống.
Sự thật là giống như application engines sẽ tương tác chính nó với máy chủ
ở middleware.
Application engines bao gồm trong Symbian là:
•
•
•
•
•
•

The Agenda engine.
The Contacts engine.
The Sheet engine.
The Alarm server and World Time engine.
The Spell engine.
The Help engine.

23


7.4.

Khung giao diện người dùng (User Interface Framework):


Từ khi những máy tính sử dụng Symbian là những thiết bị xách tay
nhỏ hướng đến người dùng, giao diện càng trở nên quan trọng. Nó quan
trọng vì giao diện dễ sử dụng, dễ thay đổi, dễ lập trình. Hơn nữa, có những
thiết bị thiết kế chạy Symbian , do đó giao diện phải được chuyển đổi. Do
đó, những người thiết kế Symbian đã chọn khung làm việc, xây dựng giao
diện như một phần của trung tâm hệ điều hành.
Bằng cách chọn một khung giao diện đồ họa hơn là một giao diện cụ
thể, những người thiết kế đã đặt nền tảng cho nhiều giao diện khác có thể
được xây dựng. Trong phiên bản hiện hành của Symbian, có hai giao diện
được xây dựng trên khung giao diện đồ họa. Những giao diện này sử dụng
thành phần GUI phổ biến, như các điều khiển và hội thoại.
Hiện tại, những thành phần GUI chính là Uikon và Standard Eikon.
Thư viện chính của Uikon bao gồm thành phần phổ biến rộng rãi. Standard
Eikon bao gồm những mã bắt đầu cho những đoạn chương trình xảy ra trong
thiết kế, nhưng những hàm cụ thể phải được thêm vào. Ý nghĩa của cấu trúc
này là cho phép thêm những điều khiển như thay đổi giao diện mà không
cần làm ảnh hưởng đến các điều khiển riêng.
7.5.

Công nghệ đồng bộ (Synchronization Technology):

Symbian cũng bao gồm việc đồng bộ dữ liệu với những máy khác.
Công nghệ này là chủ đề của việc kết hợp rộng rãi, phát triển chuẩn và
Symbian đã tích hợp những điều này vào hệ điều hành Symbian. Trên hệ
điều hành Symbian, việc đồng bộ được thực hiện ở ba phần:
Bộ quản lý kết nối (Connection Manager) là một tiến trình khởi tạo
chạy trên thiết bị Symbian và dò tìm khi có một máy khác muốn kết
nối. Nó bắt đầu kết nối đồng bộ khi một thiết bị được tìm thấy.
• Những máy chủ kết nối (Connectivity Servers) thực hiện nhiều chức

năng của việc đồng bộ như: duyệt tập tin đơn giản, đồng bộ tập tin,
sao lưu và phục hồi dữ liệu.
•

• Bộ chuyển đổi tập tin (File Converters) chuyển dữ liệu giữa những
dạng đặc biệt và những ứng dụng. Những bộ kết nối này thì khá nhỏ
trong việc kết nối của Symbian; hầu hết những chuyển đổi xảy ra
trong lúc kết nối. Tuy nhiên, bộ kết nối sẽ chuyển dạng văn bản sang
24


HTML và một vài ứng dụng văn phòng của Symbian sang bản tương
ứng của nó trên Windows.

25