2. Мобільні операційні системи

Операційні системи можуть відрізнятися особливостями реалізацій внутрішніх алгоритмів керування основними ресурсами мобільних пристроїв (процесорами, пристроями, пам'яттю), особливостями використаних методів проектування, типами апаратних платформ, областями використання і багатьма іншими властивостями [8].

ОС керує пристроєм, запускає програми, забезпечує захист даних, виконує різні сервісні функції запитам користувача і програм.

У складі ОС розрізняють наступні групи компонентів:

– ядро, що містить планувальник;

– драйвери пристроїв;

– мережна підсистема;

– файлова система;

– системні бібліотеки;

• оболонка з утилітами.

Функції операційних систем (основні):

– завантаження програм в оперативну пам'ять і їх виконання;

– стандартизований доступ до периферійних пристроїв;

– управління оперативною пам'яттю;

– управління доступом до даних на енергонезалежних носіях;

– інтерфейс користувача ;

– мережні операції;

– паралельне або псевдопаралельне виконання завдань (багатозадачність);

– взаємодія між процесами: обмін даними, взаємна синхронізація;

– розмежування прав доступу (авторизація, автентифікація).

Наявність операційної системи – це головна особливість, що відрізняє смартфон від звичайного мобільного телефону. При виборі конкретної моделі смартфона або комунікатора ОС часто стає визначальним фактором.

SYMBIAN OS

Операційна система Symbian OS (EPOC 32) була створена компанією Symbian – спільним підприємством фірм Motorola, Ericsson, Nokia і Psion на базі підрозділу Psion Software компанії Psion.

Symbian OS повнофункціональна операційна система, створена з урахуванням усіх вимог телекомунікаційної індустрії і більшості сучасних стандартів і протоколів, таких як Bluetooth, GPRS і т.п. Ядро системи – багатозадачне, високопродуктивне і виключно компактне – може бути без великих витрат перенесено практично на будь-яку платформу. Повна підтримка Unicode дозволяє без проблем адаптувати систему для будь-якої мови, гнучкі механізми розширення дозволяють вирішити всі проблеми з кодуваннями пошти, Web.

До складу SYMBIAN OS входить повний набір офісних, організаційних та комунікаційних додатків. Для управління комп'ютером і додатками використовується графічна оболонка. Всі додатки мають такі загальні риси:

– ретельне опрацювання користувача інтерфейсу, з метою зробити програми максимально зручними у використанні, незалежно від рівня підготовки користувача;

– стандартні графічні елементи управління, реалізовані в бібліотеці EIKON, включаючи панель інструментів (toolbar), інструментальні лінійки (toolband), зручне управління за допомогою клавіатури і / або пера;

– збільшення і зменшення масштабу зображення на екрані для налаштування зображення з урахуванням типу даних програми, умов освітленості і зору користувача;

– підтримка друку на більшість стандартних принтерів, друк через послідовний, паралельний або інфрачервоний порт, або на принтер, підключений до настільного PC;

– підтримка вбудованих об'єктів, що дозволяє, наприклад, вбудовувати документи Word в записі Agenda;

– обмін даними між додатками через стандартний буфер обміну (clipboard), обмін даними з іншими пристроями через інфрачервоний порт; Такі компанії як Nokia, Sony Ericsson і деякі інші виробники смартфонів оснащують свої смартфони тільки Symbian OS. Головним конкурентом Symbian OS є операційна система Microsoft Windows Mobile.

Windows Mobile. Windows CE

Windows Mobile – мобільна операційна система, розроблена Microsoft для власних апаратних платформ Pocket PC (комунікатор) і Smartphone. Windows CE (вона ж WinCE) – це варіант операційної системи Microsoft Windows для надолонних комп'ютерів, мобільних телефонів і вбудованих систем. Windows CE не є «урізаною» версією Windows для настільних ПК і заснована на своєму ядрі. Пристрої часто не мають дискової пам'яті і можуть бути сконструйовані як «закриті», без можливості розширення користувачем (наприклад, ОС може бути «зашита» в ПЗП). Windows CE відповідає визначенню операційної системи реального часу. Windows CE надає розробникам додатків набір API, заснований на стандартному Win32 API і доповнений спеціалізованим API для вбудованих пристроїв.

Windows phone 7

Windows Phone 7 – операційна система Windows Mobile, розроблена Microsoft, заснована на Windows Embedded CE 6.0. Windows Phone 7 має новий домашній екран: тут більше немає статичних іконок – всі вони замінені на так звані «живі елементи» (Live Tiles), які відображають інформацію в режимі реального часу без участі користувача. Наприклад, можна створити елемент для свого друга. Просто дивлячись на цей елемент, користувач завжди буде знати про всі нові записи в соціальних мережах і опублікованих фотографіях свого знайомого.

Windows Phone 7 використовує новий інтерфейс під назвою «Metro». Microsoft переробила початковий екран, використовуються «Плитки», які прокручуються по вертикалі і можуть бути налаштовані для швидкого запуску, посилання на контакти або управління, містяться «віджети».

Пристрої відповідають наступним вимогам:

• ємнісним мультисенсорним дисплеєм (розпізнавання 4 дотиків одночасно). Надається вибір з двох варіантів дозволу: 800x480 і 320x480;

• процесором з частотою 1 Ггц;

• 256MB оперативної і 8GB флеш пам'яті;

• підтримкою DirectX 9;

• GPS-приймачем;

• акселерометром;

• електронним компасом;

• FM-радіо;

• камерою зі спалахом і дозволом не менше 5 МП.

У Windows Phone 7 не має колишньої багатозадачності. Замість неї використана технологія Tombstoning, аналогічна Push Notifications в iPhone.Весь існуючий софт з новою версією операційної системи несумісний. Для встановлення програм використовуються файли з розширенням.

LINUX

Linux – загальна назва Unix-подібних операційних систем на основі однойменного ядра і зібраних для нього бібліотек і системних програм, розроблених в рамках проекту GNU. Maemo – базується на Debian Linux платформа для портативних пристроїв. Використовується в інтернет-планшетах Nokia 770, Nokia N800, N810 і комунікаторі Nokia N900. В основі Maemo лежать компоненти середовища GNOME, в тому числі графічна бібліотека gtk. Велика частина коду Maemo відкрита, і послужила основою для створення Ubuntu Mobile.

Розробкою і випуском самих смартфонів займається компанія FIC. На відміну від більшості інших операційних систем, Linux не має єдиної офіційної комплектації. Замість цього Linux поставляється у великій кількості так званих дистрибутивів, в яких ядро Linux з'єднується з утилітами GNU та іншими прикладними програмами (наприклад, X.org), що роблять її повноцінним багатофункціональним операційним середовищем. Найпоширеніші дистрибутиви:

– Ubuntu – дистрибутив, заснований на Debian і швидко завоював популярність. Підтримується співтовариством, розробляється Canonical Ltd. Основна збірка орієнтована на легкість в освоєнні і використанні, при цьому існують серверна і мінімальна збірки;

– Linux Mint – дистрибутив, заснований на Ubuntu і повністю з ним сумісний, що включає в себе за замовчуванням Java, Adobe Flash і багато іншого;

– Arch Linux – орієнтований на застосування самих останніх версій програм і постійно оновлюваний, що підтримує однаково як бінарну, так і установку з вихідних кодів і побудований на філософії простоти KISS, цей дистрибутив орієнтований на компетентних користувачів, які хочуть мати всю силу і здатність до модифікації від ОС Linux, але не на шкоду часу обслуговування та ін.

ANDROID

Android – це заснована на Linux платформа для мобільних телефонів, розроблена Open Handset Alliance (OHA), ініційованим Google. Вона дозволяє створювати Java-додатки, що керують пристроєм через розроблені Google бібліотеки. Також є можливість писати програми на мові програмування С та інших мовах програмування з допомогою Android Native Development Kit.1.5 (Cupcake). Серед основних поліпшень з'явилася підтримка запису і перегляду відео в режимі камери; підтримка Bluetooth A2DP; можливість автоматично підключатися до Bluetooth-гарнітурі. У компанії Google виділяють кілька основних переваг, які відрізняють пристрої на базі платформи Android від аналогічних продуктів:

– відкритість – Android дозволяє отримати доступ до основних функцій мобільних пристроїв за допомогою стандартних викликів API;

– «руйнування кордонів» – можна об'єднувати інформацію з Інтернету з даними телефону, наприклад контактною інформацією чи даними про географічне положення, щоб отримати нові можливості;

– рівноправність додатків – для Android немає різниці між основними додатками телефону і стороннім програмним забезпеченням – можна змінити навіть програму для набору номера або заставку екрана;

– швидка і легка розробка – в SDK є все, що потрібно для створення і запуску додатків Android, включаючи імітатор справжнього приладу і розширені інструменти налагодження.

Крім того, Android володіє й іншими функціональними можливостями. Так, наприклад, для виконання додатків використовується віртуальна Java-машина Dalvik з низьким споживанням пам'яті. Dalvik дозволяє підтримувати одночасну роботу декількох додатків і відкриває файли в спеціальному форматі dex, оптимізованому для мобільних пристроїв. В Android реалізована підтримка 2D/3D-графіки (причому одночасно можна використовувати двох – і тривимірну графіку), зображень, аудіо і відео. Для зберігання даних використовується популярна легковага СУБД SQLite. Доступна підтримка GSM, EDGE, 3G, Bluetooth, Wi-Fi, фото-і відеокамери, GPS, компаса, акселерометра. У роботі платформи застосовується також ряд бібліотек, що відповідають за шифрування даних, читання форматів аудіо і відео, підтримку 2D і 3D -графіки, шрифтів тощо.

У платформі від Google також задіяна бібліотека LibWebCore (WebKit), яка є двигуном для web-браузера Android. Варто відзначити, що бібліотека LibWebCore використовується в популярному браузері Safari від компанії Apple.

Одним словом, Android – це програмна платформа для мобільних пристроїв, яка включає в себе операційну систему, програмне забезпечення проміжного шару (middleware), а також основні користувальницькі додатки (e-mail клієнт, календар, карти, браузер, контакти та інші).

Як бачимо, у платформи від Google є цілий ряд переваг. Однак необхідно звернути увагу і на недоліки Android. Так, наприклад, багато експертів відзначають, що платформа базується на Java, тому переваги і можливості операційної системи Linux на Android використовуються не повною мірою. Також в платформі не використовується жоден з популярних графічних інструментів (toolkit) і бібліотек (наприклад, Ot або GTK), що робить малоймовірною появу великого числа додатків. До недоліків платформи можна також віднести і неможливість встановлення програм на карту пам'яті у деяких моделей смартфонів.

Google Android встановлюється не тільки на смартфони, дана платформа підходить і для нетбуків та планшетів. Так, наприклад, Android вже стоїть на ряді моделей Asus EE PC, а також «порторований» на нетбуки компаній MSI, Dell і Acer та інші. Ще ряд виробників нетбуків заявили про швидкий випуск пристроїв на базі мобільної платформи від Google. Крім того, поява Google Android змусила багатьох великих виробників мікроелектроніки почати розробку пристроїв, які до цього компанії взагалі не виробляли.

Apple iOS

Apple iOS – це операційна система, яка є модифікованою версією «Mac OS X», тобто є за своєю природою Unix-подібною операційною системою. Ця система встановлюється на iPhone, на плеєрі iPod Touch та Інтернет-планшеті iPad, з тією лише різницею, що з інтерфейсу видалені функції телефону і відправки SMS. Ос підтримує стандартні програми. Деякі з цих програм за замовчуванням приховані і доступні користувачеві через програму налаштування або іншим методом. Користувацький інтерфейс iOS заснований на концепції прямої маніпуляції з використанням жестів Multi-Touch. Елементи інтерфейсу управління складаються з повзунків, перемикачів і кнопок.

BADA

Bada (кор. – океан) – платформа для мобільних телефонів. Розробляється компанією Samsung Electronics на основі досвіду розробки і розвитку платформи SHP (Samsung Hand – Held Platform).

Вada є платформою закритого типу, для якої можуть бути розроблені так звані native-додатки, тобто додатки, розроблювані безпосередньо під платформу, з використанням SDK від виробника. Платформа Вada має багаторівневу архітектуру. Шар операційної системи є нижнім, а вище розміщені рівні використовують його функції для доступу до апаратури. Над рівнем ядра операційної системи (Kernel) розташовується шар пристрої (Device). Служби, що працюють на цьому рівні, базуються на можливостях рівня ядра і забезпечують вище розміщені шари доступом до таких функцій пристрою, як робота з графікою, мультимедіа і комунікаціям. Саме завдяки цьому рівню програми, написані для bada, отримують 3D-графіку і можливість виходу в мережу за допомогою всіх відомих комунікаційних інтерфейсів. Bada використовує інтерфейс, заснований на добре відомому і популярному інтерфейсі TouchWiz, який забезпечує простий, інтуїтивно зрозумілий і дуже ефективний спосіб управління функціями смартфонів. Для підвищення персоналізації і інтерактивності в новому інтерфейсі використовуються функції flash control (контроль даних на карті пам’яті), web control (контроль інтернет трафіку), motion sensing (розширення для спілкування), fine – розблокування обличчям. Також Bada підтримує сенсорні додатки з прив'язкою до контенту. Завдяки цьому розробники можуть створювати різні додатки, які використовують акселерометр, датчик висоти, руху, активності і т.д. для створення додатків нового покоління.

FIREFOX OS

Firefox OS – операційна система компанії Mozilla (знайома всім по браузеру Firefox). Особливість смартфонів під управлінням цієї операційної системи – спрощений інтерфейс і набір тільки базових функцій (виклики, смс, кілька ігор, браузер, пошта, календар і офісний пакет програм), які влаштують споживачів, які бажають придбати недорогий смартфон. Програми для Firefox OS пишуться на HTML5, за рахунок чого вони запускаються на слабких смартфонах.

Отже, розвиток мобільних технологій дозволив користувачам працювати з додатками та програмами у будь-який час і будь-якому місті: надсилати повідомлення з прикріпленими файлами; виконувати усі функції обробки інформації, працювати з графічними, текстовими, табличними редакторами та ін.