Symbian

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Symbian
开发者诺基亚
编程语言C++
作業系統家族嵌入式操作系统
運作狀態停止开发(至2016年前,提供现有使用者部份支持)
源码模式专有[1]
过去曾基于Eclipse公共许可证开源
首次发布1997年
最新版本Nokia Belle Feature Pack 2 / 2012年10月
目标市场移动設備
支持的语言所有语言
支援平台ARMx86
内核类别微内核
默认用户界面S60UIQMOAP
许可证专有软件
官方網站[2]
Symbian运行在Nokia 808 PureView

Symbian(中国译名为“塞班[2],其他地区则直接使用英文名称“Symbian”),一种移动操作系统,由诺基亚公司擁有,广泛使用于诺基亚手機上,2013年及以后停止发展。

起源

Symbian由Symbian公司設計,被诺基亚收購之后,将其移轉到Symbian基金会,以开放原始碼的形式释出。它的前身是Psion的EPOC,并且獨佔式的執行于ARM处理器。包含由Symbian公司所提供的相关的函数库(libraries)、用户界面(user interface)架构和共用工具(common tools)的参考实现(reference implementation)。

诺基亚的智能手机几乎全部使用Symbian系统,同时也为其他一些品牌所使用,但随着2011年诺基亚宣布放弃此系统,开放Symbian系统源代码,并停止更新,现今Symbian系统的市场占有率已经极低[3][4]

英国伦敦時间2008年6月24日,诺基亚宣布,该公司将收購Symbian公司目前尚不属于诺基亚的52%股份,并将会把Symbian平台完全依据Eclipse开放原始碼授权條款释出。诺基亚也宣布将成立「Symbian基金会」,讓各家手機厂商和軟体供应商能夠加入這个联盟。2008年12月2日,诺基亚宣布完成对Symbian的收购。2009年2月1日,Symbian职员正式成为诺基亚员工,但诺基亚的Symbian作業系统一直被視为过時而无法与勁敵媲美,在智慧手機市场,诺基亚更飽受蘋果iPhoneAndroid手機威脅,Symbian市占率持續下滑[5]。2011年2月,诺基亚行政总裁宣布与微軟合作,并将会推出使用Windows Phone 7作業系统的智慧型手機。2013年1月,诺基亚宣布,于2012年推出的Nokia 808 PureView,是诺基亚公司最后一款使用Symbian系统的手機,Symbian正式走入历史。

2014年1月1日起,诺基亚不再提供Symbian与MeeGo两个作業系统的系统及軟体更新。雖然這两个作業系统的产品仍能持續下載应用程式,开发者仍能透过軟体市集營收,但无法繼續更新或发布新的应用程式。

設計

以Symbian操作系统为基础的智能手机的用户界面有许多种,包括开放平台像UIQ、诺基亚的S60S80S90系列和封闭式平台像NTT DoCoMoMOAP。這样的適应性使使用Symbian作業系统的智能手機形成多變的型態(例如折疊式、直板式、鍵盤输入或是触摸笔输入等)。

Symbian是以EPOC为基礎,而它的架构于許多桌上型作業系统相似,它包含先佔式多工、多執行緒和記憶体保护。Symbian的最大優勢是在于它是为便攜式裝置而設計,而在有限的资源下,可以執行数月甚至数年。而這要歸功于节省記憶体、使用Symbian风格的编程理念和清除堆栈。将這些功能与其他技术搭配使用,会使記憶体使用量降低且記憶体泄漏量极少。类似技术也运用于节省磁碟(尽管在Symbian设备中,硬盘通常指闪存)和記憶卡使用空间。而且,Symbian的編程是使用事件驱动,当应用程式沒有处理事件时,CPU会被关閉。這是通过一种叫主动式对象的编程理念实现的。正确的使用這些技术将能夠延长电池使用時间。 這些技术讓Symbian的C++變得非常专业,并有著过陡的学习曲线。然而,許多Symbian的设备也可以利用OPL、Python[6]、Visual Basic、Simkin以及Perl来搭配J2ME和自行开发的Java来使用。

競争对手

Symbian作業系统曾与Windows MobilePalm OSWebOSAndroidiOS等互相競争,目前Windows Mobile、Palm OS、webOS已失去市场佔有率,而iOS和Android則占据了绝大多数的市场份额。Symbian也与于低端手機使用的内嵌式作業系统互相競争,而后者傾向由各家厂商自行开发。Symbian与内嵌式作業系统比较,前者的優勢在于它的标準化——该裝置的每个程式執行期能夠互相呼叫动態共享库(Shared Libraries),還有加入型架构(就是可以安裝軟体)。這些讓功能较复杂的手機能夠以较快的速度开发,有時這会抵消一些Symbian C++的困難度。

Symbian与开放式作業系统Linux,和不开放的Windows Mobile等比较,它的優勢是比较有争议的。手機制造商和网络运营商比较喜欢Symbian的定制灵活性而较否定Windows CE。儘管這些定制灵活性使得整合Symbian手機更加困難。Symbian系统对硬件架构的局限性和繁琐的应用签名授权也使得在与新生代的操作系统(如Android等)的竞争中力不从心。

由于对社交网络Web 2.0内容支持不佳,Symbian的市场份额日益萎缩。其市场占有量从2006年三季度的72.8%逐年下降至2010年三季度的37.6%[7]。自2009年底开始,包括摩托罗拉三星电子LG索尼爱立信等各大厂商纷纷宣布终止研发Symbian平台,转而投入Android领域[8][9]。2011年初,诺基亚宣布与微软成立战略联盟,发布基于Windows Phone的智能手机[10],从而放弃经营多年的Symbian,Symbian退市已成定局。

架构

最低阶的Symbian的基本組成成份包含核心(EKA1EKA2),允許使用者的应用程式沿著使用者资料库去要求核心内的东西。Symbian採用微核心架构,但它并不完全是微核心,接近于混合核心,因为驅动程式仍然在核心空间运作。這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記憶体管理,但不包含網路和檔案系统支援。這些用来提供給使用者端伺服器(user-side server)。基本層則包含檔案伺服器,它在裝置内提供类似DOS的顯示模式(每个磁碟機有个代号,反斜线当作目錄定义符号)。Symbian支援数种不同的檔案系统,包含FAT以及Symbian专有的檔案系统,而檔案系统一般是不会在手機上顯示出来。 在基本之上的是可供选择的系统资料库,而這提供了该裝置的市场定位,资料库的内容包含像是字元轉換表、资料库管理系统和檔案资源管理。 此外,在此有一个很龐大的網路及通訊子系统,這含有三个主要的服务,分別是ETEL(EPOC telephony)、ESOCK(EPOC协定)及C32(序列通訊回应)。每个服务都有模組化方案。例如ESOCK允許不同的『.PRT』通訊协定模組,实现了不同方式的網路通訊协定方案,像是蓝牙、红外线及USB等。

這也有一个龐大的使用者介面碼。即使使用他人制造的使用者介面,除了某些相关服务(例如View Server提供手機间的使用者介面轉換)以外,基本的类別和子結构(UIKON)的所有使用者介面都会出现在Symbian作業系统。而這裡也有很多相关的绘图碼,就像是視窗服务和字型与点陣图服务。应用程式架构提供标準的应用程式种类、链接和檔案资料辨識。它也有可选择的应用程式引擎給予智能手机的基本程式,像行事曆、电話簿等。通常典型的Symbian作業系统的应用程式是分散到各个DLL引擎和图型化程式,程式就像是包裝紙把DLL引擎包裝在一起。Symbian也提供了一些DLL引擎使程式运用。

当然,有很多东西并沒有一起放入裝置内,像是SyncML,Java ME提供另一組应用程式介面給作業系统及多媒体应用。要注意的是這些都只是framework,程式开发者要能夠獲得從协力厂商提供framework的插件支援(例如RealPlayer使用多媒体解碼器)。這提供了应用程式介面在不同型号的手機可以正常使用的優勢,而軟体开发人员得到更多弹性,但是手機制造商就需要很多的綜合成品来制造使用Symbian作業系统的手機。 Symbian作業系统的裝置制造商也提供名为TechView的使用者介面范例層。這与Psion 5系列的Personal Organiser感觉非常相似,所以它与任何行动电話的使用者介面不太相似,但它還是提供一个基本的方式去个人化使用者介面。這也是需要很多Symbian作業系统测试碼与范例碼的環境中執行。

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作業系统的3系列裝置,亦称为SIBO。

EPOC OS发布号1~3:5系列的裝置发表于1997,使用EPOC32作業系统。

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

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

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系统的手機。這支并不是开放式系统,即无法安裝应用程式

Symbian OS v6.0与v6.1:有時亦称ER6。Nokia 9210是第一支开放型手機,使用v6.0,于2001年6月出售。

Symbian OS v7.0与v7.0s。在2003年出现第一批搭載该系统的手機。使用的手機有:UIQ新力爱立信P800,P900,P910,摩托罗拉A925,A1000),S80诺基亚93009500),S907710),S60诺基亚32306260660066707610)。

2004年,Psion出售它在Symbian的所有股份。而在同年,第一隻名叫Cabir的蠕蟲病毒被开发,它藉由蓝牙传播至附近的Symbian手機。 Symbian OS v8.0:第一批搭載该系统的手機于2004年問世,提供二种核心选择(EKA1EKA2)。不过,一直要到SymbianOS v8.1b才出现搭載EKA2核心的手機。這二个核心外表看来相似,但内部差异极大。EKA1是制造商提供裝置对旧程式的相容度而設計的,而EKA2提供像是更强的即時处理功能。

Symbian OS v8.1:基本上它是優化过的v8.0,并提供8.1a和8.1b两个版本,分别搭載EKA1与EKA2核心。搭載EKA2的版本8.1b擁有單晶片手機支援,但不包含額外的安全層,因此受到重視即時处理的日本手機制造商的欢迎。

Symbian OS v9.0:這版本并沒有正式发表出来,它在2004年被停止开发。

Symbian OS v9.1:2005年初发表最新版本的作業系统。此版本改善了应用程式及其内容的保护。使用新型ARM处理器,這表示軟体开发人员必須要改變安全性設定碼才能正确使用。Nokia N91很有可能是第一个发表搭載该作業系统的手機,Sony Ericsson P990則是緊接在后发表。

Symbian作業系统普遍的保持应用程式的相容性。原則上可分为三阶段,分別是ER1~ER5,接著是6.0~8.1b,最后是9.0以后。雖然9.0的工具和安全功能产生很大的改變,不过ARMv5处理器并未取消ARMv4的向下相容支援。 此外,有些Symbian的开发人员聲明說從8.x到9.x会产生比Symbian所聲明的更多复杂的程序,从而增加开发难度。

发展阶段

在Symbian发展阶段,出现了三个分支:分别是Crystal、Pearl和Quarz。前两个主要针对通信设备市场,也是出现在手机上最多的,是塞班智能手机操作系统的主力军。第一款基于Symbian 系统的手机是2000年上市的爱立信手机。而真正较为成熟的同时引起人们注意的则是2001年上市的诺基亚9210,它采用了Crystal分支的系统。而2002年推出的诺基亚7650与3650则是Symbian Pearl分系的机型,其中7650是第一款基于2.5G网的智能手机产品,他们都属于Symbian的6.0版本。索尼爱立信推出的一款机型也使用了Symbian的Pearl分支,版本已经发展到7.0,是专为3G网络而开发的,可以说代表了当今最强大的手机操作系统。此外,Symbian从6.0版本就开始支持外接存储设备,如MMC,CF卡等,这让它强大的扩展能力得以充分发挥,使存放更多的软件以及各种大容量的多媒体文件成为了可能。

版本发展

Symbian按版本来分,继2005年2月Symbian推出v9.0以来,到目前为止已先后有了6.0、6.1、7.0、7.0s、8.0、8.1、9.0、9.4等几种版本。1999年3月Symbian推出了Symbian5.0操作系统,它的主要内核集合了网络,无线文字,电子邮件,名片薄以及个人信息助理,同时还具有支持标准网络页面的浏览器,配合java语言的支持,使得Symbian可以运行小型的应用程序。不过这个版本采用的机型甚少,基本上与EPOC没有太多的差别。

Symbian 6.0则在5.0的基础上增加了,GPRS、WAP1.2浏览器以及蓝牙技术的支持,用户可以运行第三方基于C++和J2ME开发的程序。而Symbian 6.1则是和Symbian 6.0相比主要增加了对USB的支持。Symbian 6.0的主要特点是: 支持语音通话和数据通信 ,支持Bluetooth和WAP,配备安全性功能(SSL,HTTPS,WTLS) ,采用16bit Unicode,支持多语言显示 ,采用“PersonalJava 3.0”和“JavaPhone 1.0”。

Symbian 7.0则支持多模式和3G手机(专区),可以让制造商们可以面向全世界推出可以运行于所有网络之上的Symbian OS手机,而且可以不对代码进行重大改动的情况下就可以重新使用许多目前已有的软件应用。7.0包含一些新的通讯、消息、联网和应用开发技术,并对一些与安全和认证相关的功能进行了改进。Symbian OS 7.0的其他功能包括:支持灵活的用户界面,例如诺基亚的Series 60;支持几种音频/图像格式和许多面向游戏开发人员的API;全力的加密和认证管理,基于安全通讯协议(包括HTTPS、WTLS和SSL)及认证的应用安装;和Over-the-air(OTA)SyncML同步支持。

2004年2月,Symbian在授权LG等公司的时候,发布了Symbian8 .0版本。该版本改善了实时系统性能,提高了原有操作系统的兼容能力。此外,Symbian OS 8.0的软件工具改进了远程接入控制系统功能,运用调节装置消除手机用户使用增值服务时会受到的干扰。这个系统包含了绝对现代化的多媒体和Java设备,支持多种标准,其中包括JSR118,CLDC1.1(JSR139),MobileMedia(JSR135),3D图像数据(JSR184),JTWI 1.0 c(JSR185)。最后,新版OS还支持SDIO。 2005年2月,Symbian推出v9.0,它支持更高像素数码相机与三维游戏动画,可以处理200万像素的数字图片,能够向无线耳机传送立体声音乐,不需要同步软件就能够从PC上导出MP3文件。

安全性

Symbian在早期易受手机病毒的威脅,如Cabir病毒。通常它们都靠蓝牙传播。不过,所有安裝程式都会詢問使用者要不要安裝,而未獲信任的程式都会有顯著的提示。其实,一般的使用者不需要担心這些恶意程序的騷擾,因为已安裝的程式即使沒有獲得数字签名,理论上程式也不会去執行有危險的程序,像經由付费方式传輸资料,因为這是可以被追蹤的。程式开发人员可以經认证網站[11]使程序签名。

下列是常见的惡意程式,但所有惡意程式都需要使用者去執行它(也就是不会不知不觉的中毒)。

  • Drever.A是SIS格式的惡意程式,安裝之后会嘗试去停止Simworks和卡巴斯基的Symbian防毒軟体。
  • Locknut.B是假裝为作業系统補丁的SIS格式惡意程式。安裝以后将丟去一个位元使得有問題的系统服务部份瓦解,這会阻止用户开啟任何軟体。
  • Mabir.A是多了MMS功能的Cabir。這两支病毒都是同一个作者寫出来,也有很多相似的原始碼。当病毒发作時,它会藉由蓝牙尋找手機,一发现其他手機就开始复制。
  • Frontal.A是修改一个檔案而使手機无法重新开機的SIS病毒。当使用者试图重新开機,将在重新开機時死機,且无法杀毒。只有按下格式化手機的快捷鍵才能解決,但所有资料将会消失。不过,该病毒并无法自己散播。最有可能的传播途徑是使用者藉由P2P取得该檔案。

在Symbian S60V3后,为了防止手机恶意程序的蔓延,Symbian启用了强制签名认证。没有获得签名的应用将无法安装,应用程序也无权对系统文件夹(如private、resource、sys、system)进行操作。

开放性

一个普遍的共同問題是Symbian并不是"开放"的。它并沒有开放到核心源代码源代码从沒有公开)。然而,几乎所有源代码都提供給使用Symbian的手機制造商和其他合作夥伴。再者,很多应用程序接口(API)都有公开其技术文件,使任何人都可以开发Symbian的软件。這与其他传统的嵌入式作業系统形成对比,因为后者除了Java程序以外并无法提供任何后繼市场的软件。 2011年3月30日诺基亚公司的开源项目主管 Petra Soderling 以“We are Open”为名在诺基亚官方博客宣称Symbian从即日(即2011年3月30日)起,新一代的Symbian操作系统的绝大源代码将上传到collab.symbian.nokia.com网站(此域名现已无法访问),供平台开发合作伙伴下载进行再开发。也就是说任何人、任何公司都能无条件使用Symbian代码[12]。因为诺基亚在3月份和微软合作开发Windows Phone 7,并将其作为诺基亚手机的主打系统,虽然会继续保持对其的技术支持,包括提供开发工具和SDK等形式,但不再提供对Symbian系统进行更新。

使用Symbian作業系统的裝置

  • Ericsson R380(2000年)是第一款在市场銷售的Symbian智能手機。然而将這款手機称为智能手機的說法是可能有疑問的,因为它无法安裝軟体的特性顯示說它是完全封閉的裝置。
  • 2001年的Nokia 9210 Communicator智能手機(32-bit 66 MHz ARM9RISC CPU),2004年的Nokia 9300Nokia 9500則使用S80
  • UIQ:最常使用于PDA像是2002年的Sony Ericsson P800、2003年P900、2004年P910、P990、W950、2007年Sony Ericsson P1i、W960,Motorola A920、A925、A1000,DoCoMo M1000,BenQ P30、P31,和Nokia 6708都使用此界面。
  • 2002年的S60
  • 2004年的Nokia 7710使用S90
  • FujitsuMitsubishiSony EricssonSharp這些使用于日本的NTT DoCoMo手機共同开发名为FOMA的平台。
  • 最后一款使用Symbian的设备是Nokia 808 PureView(2012年)

2006年11月16日,已有超过100万部Symbian OS手機发布[13]。2009年7月21日,已有超过250万部Symbian OS手機发布[14]

开发

在Symbian的架构上有多种不同的平台,他们提供不同的軟体开发套件(SDK)給程式开发人员,最主要的分別是UIQS60平台。个別的手機制造商,或是同家族系列,通常也在網路上提供可下載的SDK和軟体开发延伸套件(Symbian Developer Network)。SDK内含說明文件、表头檔案、资料库和在Windows运作的模擬器(WINS),到了Symbian v8,SDK加入了该版本的GCC編译器(跨平台編译器),才能夠正常在裝置内使用。 由于Symbian v9使用新的ABI,所以需要一个新的編译器。在SDK方面来說,UIQ提供简化的framework使得單一的UIQ SDK提供所有使用UIQ3的裝置的开发基礎,使用UIQ3的裝置像Sony Ericsson P990、M600和P1i。 Symbian C++程式設計在市售的整合式开发環境(IDE)之下完成。之前较常见的是Visual Studio,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。預期Carbide.c++会释出不同版本:其一个免费版(Carbide.c++ Express)允許使用者在模擬器上去設計軟体原型。

還有为Symbian設計的Borland IDE。Symbian作業系统也可藉由社群的技术开发而在Linux和Mac OS X的環境下开发,有些部份Symbian允許公开key tool原始碼。有一个插件允許在Apple的Xcode IDE for Mac OS X的環境下开发Symbian应用程式。 开发完成后,Symbian的应用程式需要找一个管道传輸到消费者的行动电話。它们通常包裝成SIS檔案,透过电脑連线、蓝牙或是記憶卡。一个替代方案是去找手機制造商来合作使手機内建该程式。但是在Symbian OS 9的SIS檔案会稍稍不易推广,原因是每个程式都至少要擁有Symbian的簽署才能安裝在该作業系统的手機。 Java ME for Symbian的应用程式是使用正式的技术开发工具像是J2ME无线套件。它们包裝成JAR或JAD檔案。其他像是名为SuperWaba的工具是提供建立Symbian OS 7.0或7.0s的Java应用程式。

綜合Symbian平台

Symbian平台是一个开放源碼作業系统系统平台,包括Symbian OS的核心,S60UIQMOAP用户界面。這个計劃由Symbian基金会积极开发中。

綜合Symbian平台是Symbian OS的后繼者,由Symbian基金会于2009年4月正式推出。

Symbian1,首发版本。採用Symbian OS及S60 5th版本(基于Symbian OS 9.4),因此它并沒有开放源碼[15]

Symbian2,首个自由版稅版本的Symbian。雖然部分的Symbian2是採用EPL授权,但大部分的源碼是採用专利的SFL授权及只提供給Symbian基金会的会员。因此,2010年2月宣布時并沒有手機一同发布。2010年6月1日,部分日本公司如DoCoMoSharp宣布发布使用Symbian2的智能手機。

Symbian3,2010年2月15日宣布,跟隨月初整个Symbian代碼库的释放,是首个完成开放源碼的Symbian。新功能如对HDMI的支持,新的二维和三维图形架构及用户界面的改进,如改进的一致性。它有一个点选菜單和三个定制画面。Symbian3 SDK将于2010年10月发布。

版本 使用手機
Symbian1
(对应S60 5th)
Symbian2
  • DoCoMo F-06B(由Fujitsu生产)[17]
  • DoCoMo F-07B(由Fujitsu生产)[17]
  • DoCoMo F-08B(由Fujitsu生产)[17]
  • DoCoMo SH-07B(由Sharp生产)[17]
  • Fujitsu F-10B [18]
  • Fujitsu Raku-Raku PHONE 7 [18]
Symbian3
Symbian Anna
Nokia Belle

参见

参考资料

外部链接