سیمبیان چیست؟ هر آنچه باید بدانید
مقدمه:
در ابتدا تلفن هاي همراه داراي ساختار پيچيده اي نبودند . سخت افزار محدود نياز به نرم افزارهاي پيچيده نداشت ، تا اينکه شرکتهاي تلفن همراه نسل هاي دوم و سوم گوشي هاي خود را عرضه کردند . اين گوشي ها داراي امکانات سخت افزاري بيشتري بودند و تقريبا به صورت يک کامپيوتر کوچک طراحي شدند . در اين زمان بود که اين شرکتها به اهميت نرم افزار در اين گوشي هاي پي برده و رقابت نرم افزاري در کنار رقابت سخت افزاري شروع شد . مايکروسافت يکي از شرکتهايي بود که قبلا روي سيستم عامل کامپيوتر هاي جيبي خود کار کرده بود و Windows CE را به همين منظور طراحي کرده بود . اين ويندوز قابليت اين را داشت که روي موبايل ها نيز نصب شود . بعد از رسميت يافتن موبايل هاي نسل جديد شرکت هاي مطرح در اين صنعت که به مشکلات بي شمار Windows CE پي برده بودند و نمي خواستند نرم افزار اين صنعت را در انحصار يک شرکت نگه دارند با همکاري هم سيستم عامل جديدي براي موبايل ها به وجودد آوردند که Symbian نام گرفت . البته رقباي ديگري نيز مثل سيستم عامل Linux در اين صنعت وجود دارند که فعلا به صورت عمده استفاده نشده اند . در اصطلاح به موبايل هايي که از اين سيستم عامل استفاده مي کنند Smart Phone گفته مي شود.
پيدايش و حيات Symbian :
شرکت نرم افزاري Symbian براي اولين بار در ماه ژوئن سال 1998 به صورت کاملا مخفي و خصوصي براي کار بر روي سيستم عاملي براي کار روي موبايل ها تاسيس شد . مقر اصلي اين شرکت در انگليس تاسيس شد اما هم اکنون داراي حدود 750 کارمند در کشورهاي انگليس ، ژاپن ، سوئد و آمريکاست که درکار تحقيق و برنامه نويسي براي گسترش سيستم عامل و نرم افزارهاي آن هستند . تا اواخر سال 2003 هيجده موبايل از پنج شرکت معروف سوني ، نوکيا ، فوجيتسو ، موتورولا و زيمنس با اين سيستم عامل عرضه شد و علي رغم قيمت بالا مورد استقبال قرار گرفت و حدود 26 موبايل هم در برنامه اين شرکتها و چند شرکت ديگر با اين سيستم عامل در برنامه ساخت قرار گرفت . هم اينک نيز 48 مورد از اين موبايل ها به بازار عرضه شده و يا به زودي عرضه خواهد شد . آمار فروش موبايل هاي Symbian تا پايان سال 2003 به 6.7 ميليون موبايل رسيد و در سال 2004 نيز با رشد بي سابقه فروش مواجه شد به طوري که طبق آمار شرکت در سال 2004 فروش اين نوع موبايل ها رشد 201 درصدي داشته است . به علت فروش بالاي موبايل هاي Symbian هر روزه بر تعداد برنامه نويسان آن افزوده شده و نرم افزارهاي فوق العاده اي براي اين سيستم عامل طراحي مي شود . تا اواخر تابستان سال 2004 تعداد اين برنامه ها 3254 مورد گرديده است .
شرکت هاي به وجود آورنده :
14 شرکت اصلي و چند شرکت فرعي از به وجود آوردندگان اين محصول بودند ، بعضي از اين شرکتها در زمينه نرم افزار و بعضي از آنها در زمينه سخت افزار به رشد اين سيستم عامل و موبايل هاي آن کمک کرده اند . از اصلي ترين شرکتها مي توان به Nokia ، Sony-Eriksson ، LG ، Samsung ، Motorola ، Arima ، BenQ ، Fujitsu ، Lenovo ، Sanyo ، Sendo ، Mitsubishi Electronics و Siemens اشاره کرد .
تکنولوژي سیمبیان :
Symbian شبيه ديگر سيستم عامل هاي مدرن و امروزي که براي PC ها وجود دارند ، به وجود آمده است . بنابراين داراي امکانات خوبي مثل Multitasking ، MultiThreading و همچنين مديريت حافظه مي باشد . در طراحي اوليه مبناي کار را بر روي اين موضوع بنا نهاده اند که اين سيستم عامل مي بايست روي امکانات سخت افزاري بسيار کم ( مثل 4 مگابايت رم ) کارايي فوق العاده اي داشته باشد . به همين دليل اين سيستم عامل مي تواند روي موبايل هاي امروزي فوق العاده سريع کار کرده و حداقل مشکل را داشته باشد . مبناي کار اين سيستم عامل بر اساس event ها بنا نهاده شده است ( شبيه ديگر سيستم عامل هاي امروزي مثل ويندوز ) و سي پي يو طوري مورد استفاده قرار مي گيرد که کمترين ميزان بار روي موبايل قرار گيرد . هم اکنون با اينکه نسخه هشتم Symbian عرضه شده است اما نسخه 7 اين سيستم عامل روي موبايل ها قرار مي گيرد و تا به حال نسخه هاي مختلفي از آن بدون اينکه به صورت کامل استفاده شوند به فراموشي سپرده شده اند . جالبترين مورد براي اين سيستم عامل به وجود آمدن اولين کرم و ويروس موبايل روي اين سيستم عامل در سال 2004 بود . اين کرم که Cabir نام دارد مي تواند با استفاده از تکنولوژي Bluetooth خود را به موبايل هاي ديگر منتقل کند .
طراحي :
پلتفرم‌هاي مختلفي براساس سيمبيان طراحي شده است كه شامل پلتفرم‌هاي باز مانند UIQ ،Nokia سري شصت، هفتاد و نود، و پلتفرم‌هاي بسته مانند NTT DoCoMo هستند. انعطاف‌پذيري اين سيستم‌عامل به آن امكان مي‌دهد روي انواع گسترده‌اي از تجهيزات موبايل پياده‌سازي شود. بزرگ‌ترين ويژگي اين سيستم‌عامل، طراحي آن براي تجهيزات كوچك دستي با منابع محدود است كه مي تواند ماه‌ها و سال‌ها روي آن اجرا شود.
به علت محدود بودن منابع حافظه در چنين تجهيزاتي، از روش‌هاي مختلفي براي استفاده بهينه از آنها استفاده شده است. برنامه‌نويسي سيمبيان، رويدادگرا (event-based) است و CPU زماني كه برنامه‌هاي كاربردي مستقيماً با يك رويداد ارتباطي نداشته باشند، خاموش ميشود. به اين نوع برنامه‌نويسي، active objects گفته ميشود. چنانچه از اين روش‌ها به خوبي استفاده شود، مدت كاركرد باتري نيز افزايش پيدا مي كند. به همين علت براي دستيابي به اين ويژگي‌ها از زبان ++C براي برنامه‌نويسي و توسعه اين سيستم‌عامل استفاده شده است؛ هر چند بسياري از تجهيزات با پلتفرم سيمبيان مي‌توانند به‌وسيله زبانهاي ديگري چون PL ،Python، ويژوال بيسيك،Simkin و Perl نيز برنامه‌نويسي شوند.
ساختار سيمبيان :
سيمبيان سيستم‌عاملي با ساختار32 بيتي است كه با امكان مديريت همزمان چند برنامه (multi-tasking) براي تجهيزات موبايل طراحي شده است. در ادامه به برخي از ويژگي‌هاي اصلي اين سيستم‌عامل اشاره مي شود.
lمعماري انعطاف‌پذير مبتني‌بر مدل كلاينت- سرور و نوعي از روش برنامه‌نويسي كه از نرم‌افزارهاي هر چند فشرده، ولي قدرتمند پشتيباني ميكند.
دسترسي بلا‌درنگ به داده‌هاي كاربر با استفاده از هسته قدرتمند چند وظيفه‌اي در پايين‌ترين سطح نرم‌افزار و نيز يك چارچوب واسط كاربر بسيار ساده در بالاترين سطح.
طراحي پايدار نرم‌افزار با استفاده از مدل برنامه‌نويسي اشياي مبتني بر كامپوننت، سيمبيان را به نرم‌افزاري جامع و خاص در طراحي الگوها و چارچوب‌هاي مختلف تبديل كرده است.
سازگاري با تجهيزات و فناوري‌هاي مختلف.
در پايين‌ترين سطح اين سيستم‌عامل، كامپوننت‌هاي اصلي قرار دارند كه شامل هسته (kernel) و كتابخانه كاربر است كه به برنامه‌هاي كاربردي سمت كاربر امكان مي‌دهد از هسته، درخواست‌هاي مختلفي بكنند.
سيمبيان داراي ساختاري موسوم به microkernel است. به‌گونه‌اي كه طراحان، كمترين نيازمندي‌هاي سيستم را در آن گنجانده‌اند تا كارايي بالايي داشته باشد.
در سطح دوم اين سيستم‌عامل، مجموعه‌اي از كتابخانه‌ها قرار دارند كه كارهاي مختلفي چون تغيير شكل و اندازه فونت‌ها، كار با بانك اطلاعاتي و فايلها را به عهده دارند.
يك زيرسيستم بزرگ نيز براي كارهاي ارتباطي و شبكه‌اي وجود دارد كه شامل سه قسمت اصلي موسوم به ETel ،ESOCK و C32 است.
با استفاده از APIهاي ETel، برنامه‌هاي كاربردي مي‌توانند گستره وسيعي از گزينه‌ها را بدون‌توجه به ساختار خود تجهيزات و تجهيزات سرويس‌دهنده در اختيار كاربر نهايي قرار دهند. اين انعطاف‌پذيري بدين معني است كه توسعه‌دهندگان برنامه‌هاي كاربردي بدون توجه به نوع تجهيزات، سرويسها و... مي‌توانند نرم‌افزارهاي خود را توسعه دهند. همچنين ESOCK يك Socket Server و واسط كاربر ميان كاربران و پروتكل‌هاي سمت سرور است.
C32 نيز كلاينت‌ها را از طريق يك واسط سريال RS232 به پورت سريال پياده‌سازي شده در كتابخانه‌هاي فريم‌ورك موسوم به comm server modules متصل مي كند.
همچنين براي انتقال اطلاعات در برد كوتاه از امكانات ديگري مانند بلوتوث، پورت USB و IrDA استفاده شده است. تعدادي موتور برنامه كاربردي (application engine) نيز براي برنامه‌هاي كاربردي معمول مانند تقويم، ذخيره آدرس‌ها و فهرست وظايف طراحي شده است.
زبانهاي برنامه نويسي براي Symbian :
بدون شک زبان اصلي برنامه نويسي براي Symbian زبان C++ است اما زبانهاي مختلفي براي برنامه نويسي در اين سيستم عامل به وجود آمده اند . از جمله مهمترين زبانها مي توان به OPL ، Python ، Visual Basic ، Perl و Personal Java اشاره کرد . هر يک از اين زبانها مي توانند امکانات کامل برنامه نويسي در Symbian را فراهم نمايند . رشد زبانهاي برنامه نويسي در اين سيستم عامل بسيار سريع مي باشد . به طوريکه نصف اين زبانها همين امسال وارد اين سيستم عامل شده اند و بدون شک اين رشد با ورود زبانهاي ديگر ادامه خواهد يافت . ابزارهاي برنامه نويسي مختلفي از جمله اديتورهاي متنوع نيز براي کار با اين زبانها به همراه شبيه سازهاي موبايل ( براي تست برنامه روي PC قبل از نصب آن روي موبايل ) به بازار عرضه شده است .
رابط هاي کاربري :
هم اکنون دو رابط اصلي کاربري براي Symbian به وجود آمده است . اولين رابط که بيشترين استفاده را در موبايل ها دارد توسط نوکيا نوشته شده است . اين رابط داراي نسخه هاي مختلفي است اما Series 60 نسخه اصلي اين رابط است که بسيار مورد استقبال قرار گرفته است . رابط کاربري دوم با نام UIQ به وجود آمده است که داراي امکانات بسيار خوبي است و رفته رفته در حال باز کردن جاي خود در بين شرکت هاي توليد کننده موبايل است . هر دوي اين رابط ها به صورت کاملا گرافيکي و شبيه به هم طراحي شده اند و کار با آنها بسيار راحت است .
امنيت :
سيمبيان نيز از حمله ويروس‌هاي مختلف دور نمانده و به علت كاربرد گسترده آن، سوژه ويروس‌نويسان شده است. معمولاً اين ويروس‌ها خود را از طريق بلوتوث منتقل ميكنند. ولي اين ويروس‌ها نه با استفاده از ضعف‌هاي امنيتي سيمبيان، بلكه با استفاده از روش‌هايي مانند پرسش از كاربر براي نصب يك نرم‌افزار كه بيشتر با يك هشدار براي لزوم نصب آن همراه است، خود را به سيستم كاربر منتقل مي كنند.
Symbian 9 از مدل پيشرفته‌اي براي مقابله با ا‌ين‌گونه حمله‌ها بهره مي‌برد. در اين روش ادعا شده كه حتي اگر نرم‌افزاري روي سيستم نصب شده باشد، بدون امضاي ديجيتالي، قابليت آسيب‌زدن به سيستم، مانند دسترسي به اطلاعات كاربر، را نخواهد داشت. توسعه‌دهندگان نرم‌افزارهاي ويژه اين سيستم‌عامل مي‌توانند نرم‌افزارهاي خود را به‌وسيله برنامه Symbian Signed تأييد كنند كه در اين صورت نرم‌افزار به‌عنوان يك برنامه مجازي روي دستگاه نصب مي شود.
شركت سيمبيان چند توصيه امنيتي را نيز به كاربران اين سيستم‌عامل پيشنهاد مي كند:
-چنانچه برايتان ممكن است اطلاعات گوشي يا سيستم موبايل خود را به كامپيوتر خود نيز منتقل كنيد تا يك بك‌آپ از آن در اختيار داشته باشيد.
-اتصال بلوتوث را تنها زماني كه به آن نياز داريد، در حالت visible قرار دهيد. روشن نگاه داشتن بلوتوث به اين معني است كه هركسي در محدوده ده متري شما قابليت تماس با دستگاه شما را دارد.
-در يك گوشي مبتني بر سيستم‌عامل سيمبيان هرگاه پيامي از طريق بلوتوث براي شما ارسال شود، پيام?RECEIVE MESSAGE نيز نمايش داده ميشود. چنانچه نمي‌دانيد پيغام از سوي چه كسي فرستاده شده است يا انتظار دريافت آن را نداشته‌ايد، هرگز گزينه YES را انتخاب نكنيد. چنانچه با وجود انتخاب گزينه NO پيغام از روي نمايشگر حذف نشد، مكان خود را تغيير دهيد و دستگاه را به مد hidden سوييچ كنيد.
-برنامه‌هاي كاربردي را تنها از منابع مطمئن مانند وب سايت شركت سازنده گوشي يا انجمن تخصصی موبایل یا سایت تخصصی موبایل دانلود کنید.
-زماني كه يك برنامه كاربردي روي گوشي خود نصب مي كنيد، جزئيات آن مانند نام نرم‌افزار و سازنده آن نيز نشان داده ميشود. با استفاده از اين اطلاعات مي‌توانيد از نصب برنامه‌هايي كه ماهيت آنها مشخص نيست، خودداري كنيد. همچنين هنگام اتصال به اينترنت يا شبكه‌هاي ديگر، مي‌توان از نرم‌افزارهاي امنيتي ديگري نيز استفاده كرد. براي نمونه شركت سيمانتك، سازنده نرم‌افزارهاي امنيتي، آنتي‌ويروس و فايروال ويژه‌اي براي گوشي‌هاي سري شصت و هشتاد شركت نوكيا طراحي كرده است.
بازي بر روي Symbian :
خوشبختانه سيستم عامل Symbian يکي از غني ترين سيستم عامل ها براي بازي کردن است . به خصوص بعد از توليد N-gage اولين کنسول بازي موبايلي توسط نوکيا که بر اساس Symbian و رابط کاربري Series60 به وجود آمد ، سيل بازيهاي مختلف و حرفه اي به سوي اين موبايل و در کنار آن اين سيستم عامل سرازير شد . حتي شرکت هاي مطرح بازي سازي هم اکنون به صورت حرفه اي روي اين سيتم عامل و موبايل هاي داراي اين سيستم عامل سرمايه گذاري مي کنند .
Kernel و User Library :
Symbian به صورت 32 بيتي طراحي شده است. با طراحي كاملا شي گراء و Multitasking
هسته symbian به حالت مصون (Privileged) اجرا ميشود و به تمام فضاي حافظه دسترسي كامل دارد
در اين سيستم عامل :
- هر فرايند (Unit Of Protection) فضاي آدرس مجازي(Virtual Address) خود را دارد
- واحد حافظه اصلي (Main Memory Unit)مسئول ترجمه آدرسهاي مجازي است
- هر Thread واحد اجرايي(Unit Of Execution) است
- هر فرايند از يك يا چند Thread تشكيل شده
كتابخانه EUser فراهم كننده مجموعه اي بزرگ از سرويسها در مد كاربري (User Mode)است.
از عمومي ترين سرويسهاي استفاده شده مي توان به موارد زير اشاره كرد
- Execution handling
- Descriptors
- Memory Management
- Client/Server framework
- Multitasking
فايلها و دايركتوريها:
در قطعات مبتني بر سيستم عامل Symbian ، فايلها و برنامه ها در RAM يا ROM ذخيره ميشوند
معمولا درايو Z مربوط به ROM و درايو C مربوط به بخشي از حافظه RAM ميباشد
Exe : برنامه اي كه تنها با يك main entry point E32Main() آغاز ميشود.اگر EXE واسط كاربري دارد فقط محدود به پنچره كنسول ميشود. زمانيكه EXE اجرا ميشود سيستم عامل ، فرآيند جديدي ميسازد و انرا به چند Thread ميشكند
DLL: كتابخانه اي از كد برنامه با چندين entry point مي باشد كه توسط برنامه ها به حافظه بار ميشود
دو نوع DLL موجود است :
- Static Interface و Polymorphic Interface
Application:
فايلهاي با پسوند app برنامه هايي هستند با واسط كاربري كه ازِDLL Polymorphic Interface استفاده ميكنند. شامل منو و دايالوگها با قابليت چند زبانه گي
هر Application فرآيند خاص خود را دارد و از آدرس مجازي خاص خود استفاده ميكند. ضمنا مي تواند Information File با پسوند aif را توليد كند كه شامل icon است.
نمونه اي از Application ها تقويم و دفترچه تلفن است
SIS و SISX :
فايلي فشرده شده به مانند ZIP كه با نرم افزارهاي خاص خود از حالت فشرده شده خارج مي شود.
sis در واقع فرمت فایل های نصبی بر روی سیستم عامل سیمبیان است.
