塞班手机操作系统

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塞班(Symbian)手机操作系统是由塞班公司开发的移动设备操作系统。1998年,科技公司Psion(宝意昂)联合诺基亚、摩托罗拉和爱立信共同创立塞班公司,这家公司的第一个产品于1999年诞生,即SymbianOSv5.x操作系统。2007年,Symbian操作系统的手机在全球智能手机出货量中占到了70%。次年6月,塞班公司被诺基亚收购。2013年1月24日,诺基亚宣布诺基亚808纯景手机将是最后...

塞班(Symbian)手机操作系统是由塞班公司开发的移动设备操作系统。1998年,科技公司Psion(宝意昂)联合诺基亚、摩托罗拉和爱立信共同创立塞班公司,这家公司的第一个产品于1999年诞生,即Symbian OS v5.x操作系统。2007年,Symbian操作系统的手机在全球智能手机出货量中占到了70%。次年6月,塞班公司被诺基亚收购。2013年1月24日,诺基亚宣布诺基亚808纯景手机将是最后一款塞班手机,塞班时代逐渐迎来终结。

发展历程

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成立初期

Symbian系统的前身是Psion(宝意昂)公司开发的EPOC++系统。1980年,大卫·波特(David Potter)成立Psion公司,专门研发手机等移动设备的操作系统,EPOC是“Electronic Pieceof Cheese”的首字母缩写,意为“使电子产品像吃奶酪一样简单”,这句话也被认为是EPOC乃至Symbian系统所坚持的设计理念。1998年,诺基亚、摩托罗拉、爱立信和科技公司Psion共同创立了塞班公司。次年,塞班公司研发出Symbian OS v5.x操作系统。2000年,全球第一款塞班操作系统手机爱立信R380(采用Symbian5.0)正式出售。

塞班系统

极速发展

2001年,基于塞班操作系统的2.5G手机诺基亚7650发布。同时全球第一款采用开放式Symbian 6.0操作系统的手机诺基亚9210也向公众出售,同时还提供多样的开发工具。随着塞班系统的不断更新,LG、索尼、三星、西门子、松下等厂商相继加入。在众多厂商的支持下,搭载塞班系统的彩屏手机、拍照手机、滑盖手机和游戏手机先后问世。

塞班手机操作系统

爱立信R380手机

塞班手机操作系统

诺基亚7650手机

塞班手机操作系统

支持Symbian OS的厂商

塞班手机操作系统

诺基亚9210手机

2003年Symbian发布了全新的Symbian OS V7.0版本,新的操作系统具备了多媒体娱乐,无线传输(包括蓝牙),并且加入了Sun公司的新Java虚拟机(JVM),可以提供更高的性能和有利于Java应用程序的下载,并适用于GSM,CDMA等多种模式。

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诺基亚6600(Symbian OS V7.0)

盛转衰

2007年,塞班手机的市场占有率仍保持较高份额,同时也遇到了竞争对手。同年6月,苹果iOS推出,第一代iOS操作系统在当时是一个重大突破。与iOS相比,塞班庞大复杂的系统下暴露出操控、开发、应用等各个方面的缺陷。2007年11月,谷歌向外界展示Android系统,同时宣布建立一个全球性的联盟组织共同研发改良Android系统。由于iOS和Android市场表现一路走高,原诺基亚研发Symbian的合作伙伴包括摩托罗拉、爱立信等或投奔Android,或放弃该领域的业务,只剩下诺基亚独自支撑。诺基亚虽有救市的想法,但在智能手机快速取代非智能手机的情况下,Symbian在智能手机市场的占有率一路下滑。

2008年6月,塞班被诺基亚收购,成为诺基亚旗下公司。同年Symbian协会成立,致力于Symbian开源计划及Symbian的转型。2010年之后,Symbian智能手机全面支持Qt开发,Qt是一个跨平台应用程序和UI开发框架。2010年2月,Symbian开源计划获得了开放源代码许可证,Symbian协会也对外表示任何个人或组织都可以免费利用Symbian平台。2010年4月,诺基亚发布第一款采用Symbian 3操作系统的手机诺基亚N8,Symbian 3从系统内核部分针对触摸屏进行了优化,且支持多点触控。

塞班手机操作系统

诺基亚N8

退出市场

2011年初,随着Android系统和苹果iPhone火速占据手机系统市场,塞班手机市场份额逐渐减少。于是,诺基亚和微软宣布结盟,Windows Phone成为诺基亚主要的智能机平台。同年8月24日,诺基亚宣布,将放弃塞班的名称,塞班Anna系统会更改为诺基亚Anna。2013年1月24日,诺基亚正式宣布2012年发行的诺基亚808纯景手机是最后一款塞班手机。自此,塞班手机系统退出市场。

虽然同为手机操作系统,但是Symbian在概念、功能性和便捷性上面与iOS和Android相差很多,有两个方面原因:一方面,作为2008年之前手机市场上的绝对霸主,诺基亚公司没有动力去对最为成功的操作系统作出彻底改变;另一方面,则是因为诺基亚没打算将Symbian作为未来唯一发展的智能操作系统。在2007年,诺基亚与英特尔公司开展合作,共同开发名为Meego的智能操作系统,该系统借鉴了诺基亚的Maemo和英特尔的Moblin。

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诺基亚X7-00(Symbian Anna)

塞班手机操作系统

诺基亚808纯景手机

塞班手机操作系统

诺基亚700(Symbian Belle)

版本更新

发布时间版本名称代表机型
1999年3月Symbian 5.0爱立信R380
2001年Symbian 6.0诺基亚9210
2003年Symbian 7.0诺基亚6600
2004年2月Symbian 8.0诺基亚6630
2005年2月Symbian 9.0
2005年4月Symbian 9.1诺基亚N91
2007年Symbian 9.2诺基亚N95、诺基亚N96
2007年8月Symbian 9.3诺基亚6120C
2008年Symbian 9.4诺基亚5800XM
2010年Symbian^3诺基亚N8
2011年Symbian Anna诺基亚X7-00、E7-00
2011年8月Symbian Belle诺基亚600、700和701

用户界面

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以Symbian操作系统为基础的智能手机,用户界面有许多种,包括开放平台UIQ、诺基亚的S60、S80、S90系列。

S60

Series 60界面的智能手机,具有以下特征:176×208或更高分辨率的彩色屏幕、两个功能键、五方向键、数字键盘及特殊功能键,九官格菜单。采用Series 60界面的手机体积相对较小,用户可以使用导航键(Joystick)、软按键或转点通键(Jogdial)单手完成全部操作。Series 60是Symbian智能机中出货量最大的用户界面。Series60支持Symbian OS 6.1、Symbian OS 7.0s和Symbian OS 9.1、9.2等系统版本。

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Series 60(诺基亚C5-00)

S80

Series 80有两个版本,具有较高商务办公性能和高速数据能力。采用Series 80界面的移动设备可折叠,内屏为640×200的高分辨率屏幕。Series 80使用类似于PC键盘的完整键盘,存储空间大,可以存储较多数据、文件。同时支持各类文档、电子表格(SpreadSheet)以及演示文件的编辑操作,并且支持WLAN无线网络,可以高速浏览HTML和XHTML页面等功能。

塞班手机操作系统

Series 80(诺基亚9200)

S90

Series 90的开发与Series 80有所不同,Series 90偏重于多媒体娱乐。它具有一个高分辨率彩色屏幕,采用触摸屏设计,屏幕虚拟键盘,通过手写识别进行操作。Series 90为用户提供了强大的多媒体应用和网络等方面的功能,用户可用其进行多媒体播放和互联网浏览。

塞班手机操作系统

Series 90(诺基亚7700)

UIQ

UIQ是Symbian OS另一种典型界面,多媒体功能和商务功能都较为强大,2000年至2005年间,UIQ科技先后发布UIQ1.0、2.0、3.0等多个版本。UIQ是一种可定制的基于手写笔输入的应用界面,适合具有丰富多媒体功能的手机。

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UIQ2.1(诺基亚6708)

塞班手机操作系统

UIQ3.0(索尼爱立信M608c)

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UIQ2.0(索尼爱立信P802)

塞班架构

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核心

Symbian OS内核用互斥信号和信号量这样的对象,管理线程及进程间的通信,并用函数做进程间数据的传送。另外,内核管理所有的系统内存,并担当提供访问设备硬件的入口。

最低阶的Symbian基本组成包含核心(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援。这些用来提供给使用者端服务器(User-Side Server)。

系统模型

UI框架层是Symbian操作系统的顶层,为构建用户界面提供了框架和库。 应用程序服务层为塞班操作系统的应用程序提供独立于用户界面的支持。应用程序服务层可进行系统级的服务,还提供专项逻辑服务、支持专一的单个应用程序服务。操作系统服务层是塞班操作系统的“中间件”层提供了服务器、框架和库。操作系统服务层分为通用的操作系统服务(公共服务);通信服务;多媒体和图形服务;设备连接(Connectivity)服务。Symbian操作系统的基本服务层提供了用户端的最底层的服务,这些服务只依靠操作系统内核和相关组件。内核服务和硬件接口层包含了操作系统内核本身,并且抽象了下面硬件接口的支持组件,包括逻辑和物理设备驱动和为参考硬件平台实现预打包的各种支持。

塞班手机操作系统

Symbian OSv9.3体系结构

技术

节省存储器和清除堆栈

Symbian架构包含了先占式多任务、多运行绪和存储器保护等功能,其中的节省存储器和清除堆栈能有效地降低资源消耗。该技术也运用于手机内存和存储卡。Symbian OS编程使用事件驱动,当应用程序没有处理事件时,CPU被关闭,因此该系统非常节能。这些技术让Symbian C++开发非常复杂。许多Symbian设备支持Python、QT以及J2ME来进行开发。

档案服务器与系统数据库

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。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。在基本组件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,数据库的内容包含如字符转换表、数据库管理系统和档案资源管理。

网络及通信

同时有一个很庞大的网络及通信子系统,这含有三个主要的服务,分别是ETEL(EPOC telephony)、ESOCK(EPOC协定)及C32(序列通信回应)。每个服务都有模组化方案。例如,ESOCK允许不同的‘.PRT’通信协定模组,实现了不同方式的网络通信协定方案,如蓝牙、红外线及USB等。这也有一个庞大的使用者接口码。即使使用他人制造的使用者接口,除了某些相关服务(例如View Server提供手机间的使用者接口转换)以外,基本的类别和子结构(UIKON)的所有使用者接口都会出现在Symbian操作系统。而这里也有很多相关的绘图码,就像是视窗服务和字型与位图服务。

应用程序

应用程序架构提供标准的应用程序种类、连接和档案资料辨识。它也有可选择的应用程序引擎给予智能手机的基本程序,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引擎使程序运作。当然,有很多东西并没有一起放入装置内,如SyncML, Java ME提供另一组应用程序接口给操作系统及多媒体应用。

应用开发

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Symbian提供不同的软件开发套件(SDK)给程序开发人员,主要是UIQ和S60平台。如微软研发的VisualC++6.0/Visual Studio 2005、飞思卡尔(Freescale)半导体公司推出支持多种硬件平台的集成开发环境CodeWarrior,或者是诺基亚研发的ADT(ApplicationDeveloperToolkit)集成开发环境工具包,可以用来开发SymbianS60应用程序。也在网络上提供可下载的SDK和软件开发延伸套件(Symbian Developer Network)。

SDK包含说明文件、表头档案、数据库和在Windows运作的模拟器(WINS)。到了Symbian 8.0, 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。在SDK方面,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。开发完成后,Symbian的应用程序被包装成SIS档案,透过电脑连线、蓝牙或是存储卡传输到消费者的移动电话。另一方法是找手机制造商来合作使手机内建该程序。

塞班安全性

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安全机制

在安全特性上,Symbian操作系统具有分离性,即内核模式的特权级别与用户模式的非特权级别分离、进程的地址空间分离。Symbian操作系统中包含一个安全子系统,由这个子系统负责整个体系的安全性。安全子系统包括几个重要的模块:提供加密模块接口;证书框架提供认证授权和密钥管理;支持使用数字签名的软件安装鉴定;支持HTTPS、SSL、TLS、WTLS、IPSec等安全通信协议;保证数据的机密性、完整性和可鉴定性。

应用程序安装

Symbian系统对于要使用敏感性资源的应用程序,在安装的时候会判断其是否带有必要的认证。这个认证信息会包含在应用程序经过测试合格后 Symbian 组织上传给开发者的 SIS 文件中。如果应用程序不带有这样的认证,系统会提示信息,由用户决定是否安装此类程序,系统不保证安全。

可移动介质安全性支持

Symbian 对于存储在可移动介质上的二进制文件是不信任的。在安装时,应用程序可能被判断为安全,而安装到了移动介质的 bin 目录下,但是移动介质上的文件很有可能在其他地方被修改,使得最初安装的二进制代码隐藏有不安全因素。Symbian 对此采取的措施是,在安装的时候,将要存储在目标可移动介质上二进制代码经过哈希运算,运算结果储存在系统的一个目录下。在装载二进制代码到内存的时候,经过同样的哈希运算,并将结果同储存在系统目录下的文件作比较,如果有异,装载过程就会自动退出。

可靠性用户界面

Symbian 采用可靠性用户界面的架构,对用户的敏感性信息,如银行账号和密码,进行特别保护这对此。Symbian支持软硬件指示用户的输入界面是否来自一个安全的进程。其次,在用户的输入期间,显示内存单元不可被其他进程访问,包括对显示器的直接访问。最后一点是限制可以获取合法终端上输入的事件,以防被窃。

数据备份和恢复

Symbian系统中,可执行文件的备份是通过组织备份 SIS 文件来实现的。恢复可执行文件即是重新安装。一些私有数据文件的备份和恢复将通过相关的可执行文件的备份和恢复来实现。某些公共数据不在备份和恢复的考虑范围,包括目录/resource 下那些只在安装时写入的只读文件,当然除非某一应用程序指明要备份某一个资源文件。

安全风险

费用欺骗

恶意代码可让被感染的手机频繁自动拨号,自动发送短信、彩信,或者做成电话代理,给手机用户带来高额的费用。

信息窃取

Symbian操作系统的用户关键信息(如通讯录、用户名密码等)以文件形式存储在手机上且是没有加密的,程序可以直接访问数据。而且数据没有采用保护行为,恶意程序可能对用户数据进行篡改和删除等破坏行为。

程序的可用性

Symbian操作系统未采用保护应用程序的机制,针对应用程序的攻击可以破坏应用程序的可用性甚至破坏操作系统,从而使程序或者手机不可使用。如典型的Skulls木马,它可以让所有与Symbian系统应用程序的链接无效,如电子邮件、日程管理程序,方法是用头颅图案替换手机的菜单图标。受病毒影响的手机用户只能呼叫和接听电话。

应用签名机制漏洞

虽然没有签名的软件安装需要用户确认,但是Symbian操作系统上的大多数应用程序没有经过签名也可以进行安装,使大量的恶意应用有机可乘。

影响评价

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人民网表示:“塞班是第一个真正意义上应用于移动端的智能操作系统,它能容纳无数第三方app,并高度支持用户界面等的定制化。2009年,塞班的市场占有率一度达到47%。”

学者和凌志,郭世平在其著作《手机软件平台架构解析》表示:“Symbian虽然为应用开发提供了SDK,但其开发程度还不能满足开发者的期望。因为部分核心接口没有开发,导致开发者在有些问题面前无能为力,再加上Symbian C++ 不是标准的C++,这对习惯了标准C++用法的编程者来说需要一个较长时间的适应过程。虽然Java语言是标准的编程语言,Symbian也支持Java编程,但Symbian支持的Java API很有限,使得开发者在面对很多问题时无能为力。所以,Symbian C++应用开发的门槛较高。”

学者曹洪伟表示:“2007年,Symbian操作系统的手机在全球智能手机出货量中占到了70%,作为一个操作系统,Symbian的普及程度并不比Windows低,然而知道这个名字的人却寥寥无几,这与Symbian低调的作风不无关系。”

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词条目录
  1. 发展历程
  2. 成立初期
  3. 极速发展
  4. 盛转衰
  5. 退出市场
  6. 版本更新
  7. 用户界面
  8. S60
  9. S80
  10. S90
  11. UIQ
  12. 塞班架构
  13. 核心
  14. 系统模型
  15. 技术
  16. 节省存储器和清除堆栈
  17. 档案服务器与系统数据库
  18. 网络及通信
  19. 应用程序
  20. 应用开发
  21. 塞班安全性
  22. 安全机制
  23. 应用程序安装
  24. 可移动介质安全性支持
  25. 可靠性用户界面
  26. 数据备份和恢复
  27. 安全风险
  28. 费用欺骗
  29. 信息窃取
  30. 程序的可用性
  31. 应用签名机制漏洞
  32. 影响评价

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