话说智能手机操作系统(1) - 塞班智能手机网

智能手机是一种在手机内安装了相应开放式操作系统的手机。通常使用的操作系统有：Symbian、Windows Mobile SmartphoneEdion、Linux和Palm。他们之间的应用软件互不兼容。因为可以安装第三方软件，所以智能手机有非常丰富的功能。

在软件上由于Symbian操作系统的手机在整个智能手机市场份额所占最多，因此基于Symbian操作系统的软件也非常丰富。WindowsMobile相应较少，Linux和Palm对应的软件非常少见。在中国安装有Symbian操作系统的手机多为诺基亚生产，WindowsMobile多为多普达生产。

采用Palm操作系统的手机包括HandSpring(已与Palm合并)的Treo系列，及香港生产商GSL的Xplore系列。采用Linux和操作系统的手机有MOTO的E680、E680I，海尔的N60，飞利浦的968等。

智能手机有别普通PDA手机。一般普通带PDA功能的手机都使用的是生产厂商自行开发的封闭式操作系统。所能实现的功能非常有限。

Symbian OS

Symbian 操作系统是Symbian公司为手机而设计的操作系统，它包含联合的数据库、使用者界面架构和公共工具的参考实现，它的前身是Psion的EPOC。

目前使用Symbian的手机品牌有Ericsson、Panasonic、Siemens Benq、Nokia和SonyEricsson。虽然明基取得了西门子的手机部门，但是需要Symbian监督委员会的同意，所以西门子的Symbian使用权并没有转移到明基。

设计

包含开放平台像UIQ、诺基亚的60、80、90系列和闭锁式平台像NTT DoCoMo的FOMA都是以Symbian为基础的智能型手机的使用者平台。这样的适应性把使用Symbian操作系统的智能型手机形成多变的型态(例如折迭式、含字母键盘或是笔形等)。

Symbian是以EPOC为基础，而它的架构于许多桌上型操作系统相似，它包含先占式多任务、多执行绪和内存保护。

Symbian的最大优势是在于它是为便携式装置而设计，而在有限的资源下，可以执行数月甚至数年。而这要归功于保护内存、Symbian编程描述和清除堆栈。将这些功能与其它技术搭配使用，会使内存使用量降低且内存漏出量极少。类似技术也运用于增加磁盘和记忆卡使用空间。而且，Symbian的编程是使用事件式处理，当应用程序没有与CPU直接交涉，CPU会被关闭。这在程序语言的惯用语称为主动式对象。正确的使用这些技术将能够延长电池使用时间。这些技术让Symbian的C++变得非常专业，并有着过高的学习曲线。然而，许多Symbian的装置也可以利用OPL、Python、VisualBasic、Simkin以及Perl来搭配J2ME和自行开发的Java来使用。

竞争对手

Symbian操作系统与Windows Mobile、PlamOS、Linux互相竞争。它也与使用于低阶手机的内嵌式操作系统互相竞争，而后者倾向由各家厂商自行开发。Symbian与内嵌式操作系统比较，前者的优势在于它的标准化 -该装置的每个程序执行期能够互相呼叫动态连结共享数据库(DLL)，还有加入型架构(就是可以安装软件)。这些让功能较复杂的手机能够以较快的速度开发，有时这会抵消一些Symbian C++的困难度。

Symbian与其它开放式操作系统(像是Linux和WindowsMobile，而后者未开放原始码)比较，它的优势是比较有争议的。手机制造商和网络营运商比较喜欢Symbian的定制灵活性(customisability)而较否定Windows。尽管这些定制灵活性(customisability)使得整合Symbian手机更加困难。Symbian是设计为小型装置使用，使得它拥有更强大的能力、更有效率的内存管理和更灵活的身段。

架构

最低阶的Symbian的基本组成成份包含核心(EKA1或EKA2)，允许使用者的应用程序沿着使用者数据库去要求核心内的东西。Symbian有个微核心架构，这定义了核心内部所必需的最少功能。微核心架构包含排程系统和内存管理，但不包含网络和档案系统支持。这些用来提供给使用者端服务器(user-sideserver)。基本层则包含档案服务器，它在装置内提供类似DOS的显示模式(每个磁盘驱动器有个代号，反斜线当作目录定义符号)。Symbian支持数种不同的档案系统，包含FAT以及Symbian专有的档案系统，而档案系统一般是不会在手机上显示出来。

在基本之上的是可供选择的系统数据库，而这提供了该装置的市场定位，数据库的内容包含像是字符转换表、数据库管理系统和档案资源管理。

此外，在此有一个很庞大的网络及通讯子系统，这含有三个主要的服务，分别是ETEL(EPOCtelephony)、ESOCK(EPOC协议)及C32(序列通讯响应)。每个服务都有模块化方案。例如ESOCK允许不同的".PRT"通讯协议模块，实现了不同方式的网络通讯协议方案，像是蓝牙、红外线及USB等。

这也有一个庞大的使用者接口码。即使使用它人制造的使用者接口，基本的类别和子结构(UIKON)的所有使用者接口除了某些相关服务(例如ViewServer提供手机间的使用者接口转换)以外都会出现在Symbian操作系统。而这里也有很多相关的绘图码，就像是窗口服务和字型与位图服务。应用程序架构提供标准的应用程序种类、连结和档案数据辨识。它也有可选择的应用程序引擎给予智能型手机的基本程序，像行事历、电话簿等。通常典型的Symbian操作系统的应用程序是分散到各个DLL引擎和图型化程序，程序就像是包装纸把DLL引擎包装在一起。Symbian也提供了一些DLL引擎使程序运用。

当然，有很多东西并没有一起放入装置内，像是SyncML，JavaME提供另一组应用程序接口给操作系统及多媒体应用。要注意的是这些都只是framework，程序开发者要能够从第三方提供framework的插件支持(例如RealPlayer使用多媒体译码器)。这提供了应用程序接口在不同型号的手机可以正常使用的优势，而软件开发人员得到更多弹性，但是手机制造商就需要很多的综合成品来制造使用Symbian操作系统的手机。

Symbian操作系统的装置制造商也提供名为TechView的使用者接口范例层。这与Psion 5系列的PersonalOrganiser感觉非常相似，所以它与任何行动电话的使用者接口不太相似，但它还是提供一个基本的方式去个人化使用者接口。这也是需要很多Symbian操作系统测试码与范例码的环境中执行。

历史

1980年，David Potter成立Psion公司。

EPOC16：在1991到1998之间Psion发表几款使用EPOC16操作系统的3系列装置，亦称为SIBO。

EPOC OS 发布号1~3：5系列的装置发表于1997，使用EPOC32操作系统。

EPOC 发布号4：Oregon Osaris和Geofox 1发表使用ER4。

1998年，在Ericsson、Nokia、Motorola和Psion的共同合作下成立Symbian公司，目的是整合PDA和手机。

EPOC 发布号5又称Symbian OS v5：5mx系列、7系列、Revo、netBook、netPad、Ericsson MC218和Ericsson R380发布于1999年，使用ER5系统。

ER5u又称Symbian OS v5.1：u=unicode。Ericsson R380发表于2000年是第一支使用ER5u系统的手机。这支并不是开放式系统，即无法安装应用程序。

Symbian OS v6.0与v6.1：有时亦称ER6。Nokia 9210是第一支开放型手机，使用v6.0。

Symbian OS v7.0与v7.0s。在2003出现第一批搭载该系统的手机。

2004年，Psion出售它在Symbian的所有股份。而在同年，第一只名叫Cabir的蠕虫病毒被开发，它藉由蓝牙传播至附近的Symbian手机。

Symbian OSv8.0：第一批搭载该系统的手机于2004年问世，提供二种核心选择(EKA1或EKA2)。不过，一直要到SymbianOSv8.1b才出现搭载EKA2核心的手机。这二个核心外表看来相似，但内部差异极大。EKA1是制造商提供装置对旧程序的兼容度而设计的，而EKA2提供像是更强的实时处理功能。

Symbian OS v8.1：基本上它是优化过的v8.0，并提供8.1a和8.1b两个版本，个自代表搭载EKA1与EKA2核心。搭载EKA2的版本8.1b拥有单芯片手机支持，但不包含额外的安全层，因此受到重视实时处理的日本手机制造商的欢迎。

Symbian OS v9.0：这版本并没有正式发表出来，它在2004年被停止开发。

Symbian OSv9.1：2005年初发表最新版本的操作系统。此版本改善了应用程序及其内容的保护。使用新型ARM处理器，这表示软件开发人员必须要改变安全性设定码才能正确使用。Nokia N91很有可能是第一个发表搭载该操作系统的手机，Sony Ericsson P990则是紧接在后发表。

Symbian操作系统普遍的保持应用程序的兼容性。原则上可分为三阶段，分别是ER1~ER5，接着是6.0~8.1b，最后是9.0以后。虽然9.0的工具和安全功能产生很大的改变，不过ARMv5处理器并未取消ARMv4的向下兼容支持。

此外，有些Symbian的开发人员声明说从8.x到9.x会产生比Symbian所声明的更多复杂的程序。

安全与恶意程序

Symbian易受变种病毒的威胁，像是最为人所知的Cabir病毒。通常它们都靠蓝牙传播。不过，所有安装程序都会询问使用者要不要安装，而未获信任的程序都会有显著的提示。然而，一般的使用者其实不需要担忧这些恶意程序的骚扰，因为已安装的程序即使没有获得数字签证，理论上程序也不会去执行有危险的程序，像经由付费方式传输资料，因为这是可以被追踪的。程序开发人员可以经由此网站签证网站使该程序获得签证。

下列是常见的恶意程序，但所有恶意程序都需要使用者去执行它(也就是不会不知不觉的中毒)。

    * Drever.A 是SIS格式的恶意程序，安装之后会尝试去停止Simworks和卡巴斯基的Symbian防毒软件。

    * Locknut.B 是假装为操作系统补丁的SIS格式恶意程序。安装以后将丢去一个位使得有问题的系统服务部份瓦解，这使得阻止开启任何软件。

    * Mabir.A 是多了MMS功能的Cabir。这两支病毒都是同一个作者写出来，也有很多相似的原始码。当病毒发作时，它会藉由蓝牙寻找手机，一发现其它手机就开始复制。

    * Frontal.A是修改一个档案而使手机无法重新开机的SIS病毒。当使用者试图重新开机，将在重新开机时死机，且无法解毒。只有按下格式化手机的快捷键才能解决，不过所有数据将会消失。不过，该病毒并无法自己散播。最有可能的传播途径是使用者藉由P2P取得该档案。

开放性

一个普遍的共同问题是Symbian是不是"开放"的。它并没有开放到核心原始码(原始码没有公开)。然而，几近所有原始码都提供给使用Symbian的手机制造商和其它合作伙伴。再者，很多应用程序接口都有公开其技术文件，使任何人都可以开发Symbian的软件。这与其它传统的内嵌式操作系统形成对比，因为后者除了Java程序以外并无法提供任何后继市场的软件。

使用Symbian操作系统的装置

    * Ericsson R380(2000年)是第一支在市场贩卖的Symbian智能型手机。即使这是智能型手机的叙述可能是疑问，因为它的无法安装的特性显示说它是完全封闭的装置。

    * 2001年的Nokia 9210 Communicator智能型手机(32位66MHz ARM9的RISC CPU)，2004年的9300 Communicator，2004年的9500 Communicator则使用80系列接口。

    * UIQ界面：最常使用于PDA像是2002年的Sony EricssonP800、2003年P900、2004年P910、P990、W950，Motorola A920、A925、A1000，DoCoMoM1000，BenQ P30、P31，和Nokia 6708都使用此接口。

    * 2002年的Nokia 60系列(S60)

    * 2004年Nokia 7710使用90系列接口。

    * Fujitsi、Mitsubishi、Sony Ericsson和Sharp这些使用于日本的NTT DoCoMo手机共同开发名为FOMA的平台。

开发

在Symbian的架构上有多种不同的平台，他们提供不同的软件开发套件(SDK)给程序开发人员，最主要的分别是UIQ和S60平台。个别的手机制造商，或是同家族系列，通常也在网络上提供可下载的SDK和软件开发延伸套件。SDK内含说明文件、表头档案、数据库和在Windows运作的仿真器(WINS)，到了Symbian v8，SDK加入了该版本的GCC编译器(跨平台编译器)，才能够正常在装置内使用。

由于Symbian v9使用新的ABI，所以需要一个新的编译器。在SDK方面来说，UIQ提供简化的framework使得单一的UIQ SDK提供所有使用UIQ3的装置的开发基础，使用UIQ3的装置像Sony Ericsson P990和M600。

Symbian C++程序设计在commercial IDE之下完成。之前较常见的是VisualStudio，但是以现在的Symbian版本，比较偏爱于Symbian版的CodeWarrior。不过在2006年Nokia的Carbide.C++将会取代CodeWarrior。预期Carbide.C++会释出不同版本：其一个免费版允许使用者在仿真器上去设计软件原型。

还有为Symbian设计的Borland IDE。Symbian操作系统也可藉由社群的技术开发而在Linux和MacOSX的环境下开发，有些部份Symbian允许公开key tool原始码。有一个插件允许在Apple的Xcode IDE for MacOSX的环境下开发Symbian应用程序。

开发完成后，Symbian的应用程序需要找一个管道传输到消费者的行动电话。它们通常包装成SIS档案，透过计算机联机、蓝牙或是记忆卡。一个替代方案是去找手机制造商来合作使手机内建该程序。但是在Symbian OS9的SIS档案会稍稍不易推广，原因是每个程序都至少要拥有Symbian的签署才能安装在该操作系统的手机。

Java ME for Symbian的应用程序是使用正式的技术开发工具像是J2ME无线套件。它们包装成JAR或JAD档案。其它像是名为SuperWaba的工具是提供建立Symbian OS 7.0或7.0s的Java应用程序。