Tổng quan về hệ điều hành Symbian (Phần 1)

Nguồn gốc của hệ điều hành Symbian bắt đầu ở một vài thiết bị xách tay đầu tiên. Hệ điều hành bắt đầu xuất hiện năm 1988 là SIBO (sixteen bit organizer – 16 bit). SIBO chạy trên những máy tính phát triển bởi Psion Computers, nơi đã phát triển hệ điều hành chạy trên những thiết bị nhỏ. Máy tính đầu tiên sử dụng SIBO, máy xách tay MC, thất bại ngay khi được công khai, nhưng cũng có một vài kiểu máy thành công sau MC.

Năm 1991, Psion sản xuất Series 3: một máy vi tính nhỏ có kích thước màn hình một nửa VGA, có thể bỏ vừa vặn trong túi. Tiếp theo sau Series 3 là Series 3c năm 1996, sử dụng màn hình nhỏ hơn và có nhiều tổ chức hơn; và Series 3mx năm 1998, với một bộ xử lý nhanh hơn. Mỗi một máy SIBO này là một thành công lớn, chủ yếu do 3 nguyên nhân chính : SIBO quản lý nguồn lực tốt, bao gồm những ứng dụng hiệu quả và sáng sủa, và dễ dàng giao tiếp với máy khác, bao gồm máy PC và những thiết bị xách tay khác. SIBO cũng dễ gần với những người phát triển: việc lập trình trên ngôn ngữ C, có thiết kế hướng đối tượng và làm việc trên máy ứng dụng, một phần của hệ điều hành Symbian. Việc cải tiến máy này là một đặc tính mạnh của SIBO; có thể chuẩn hóa API và trừu tượng hoá định dạng từ người lập trình ứng dụng.

Vào giữa những năm 90, Psion bắt đầu làm việc trên một hệ điều hành mới. Đây là một hệ 32 bit được hỗ trợ thiết bị điểm ảnh trên màn hình cảm ứng, sử dụng đa phương tiện, nhiều giao tiếp hơn, nhiều hướng đối tượng hơn và có thể thích hợp với cấu trúc và thiết bị khác. Kết quả đầu tiên là giới thiệu EPOC Release 1. Psion xây dựng thử nghiệm với SIBO và sản xuất một hệ điều hành mới hoàn toàn. Nó bắt đầu với nhiều tính năng nền tảng, là một phần của SIBO và được xây dựng lên từ đó.

EPOC được lập trình trên ngôn ngữ C++ và được thiết kế hướng đối tượng. Nó được dùng tiên phong bởi SIBO và mở rộng ý tưởng thiết kế này sang nhiều máy khác, có thể truy cập đến những dịch vụ điều hành và thiết bị ngoại vi khác. EPOC còn mở rộng việc giao tiếp khác như đa phương tiện, màn hình cảm ứng và khái quát hoá giao diện phần cứng. EPOC còn phát triển nhiều sản phẩm như EPOC Release 3 (ER3) và EPOC Release 5 (ER5). Những máy này chạy trên nền mới như máy vi tính Psion Series 5 và Series 7.

Khi EPOC phát triển, Psion cũng nhận thấy những hệ điều hành của họ cũng cần thích nghi với nền tảng phần cứng khác. Từ điện thoại di động đến thiết bị Internet đều có thể làm việc tốt với EPOC. Để thuận lợi hơn, Psion và một số công ty đứng đầu trong lĩnh vực điện thoại di động như Nokia, Sony Ericsson, Motorola và Matsushita (Panasonic) - định ra một dạng chung gọi là Symbian, thuộc quyền sở hữu và phát triển của hệ điều hành EPOC, bây giờ được gọi là hệ điều hành Symbian.

Hệ điều hành Symbian là mục tiêu rõ ràng đối với những nền tảng tổng quát khác. Nó đủ uyển chuyển với những đòi hỏi cho việc phát triển những dạng điện thoại di động cao cấp, cho phép nhà sản xuất cải tiến những sản phẩm của họ.

Giới thiệu 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.

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 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.

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.

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.

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.

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

(Xin xem tiếp phần 2)