Symbian

Introduzione

Symbian Ltd nasce nel 2002 dalla collaborazione tra Motorola, Nokia, Sony/Ericsson, Ericsson, Siemens, Panasonic e Psion per proporre un sistema operativo per palmari e cellulari: Symbian OS.
Oggi Symbian OS è il sistema operativo autorizzato dai più grandi costruttori di telefoni cellulari del mondo. E' progettato per le specifiche richieste dei cellulari di tipo 2G, 2.5G e 3G ed è già disponibile nei prodotti Ericsson, Sony-Ericsson, Nokia, NTT DoCoMo, Psion, Siemens, BenQ e Samsung.

Symbian OS è caratterizzato da:

• Telefonia mobile multimode integrata - Symbian OS integra la potenza di calcolo con la telefonia mobile, portando servizi dati avanzati al mercato di massa
• Ambiente di applicazione aperto - Symbian OS rende i cellulari piattaforme per l'esecuzione di applicazioni e servizi (programmi e contenuti) sviluppati con vari linguaggi e secondo vari formati di contenuto
• Multi-tasking - Symbian OS è basato su un'architettura micro kernel ed implementa threading e multitasking pieno. I servizi di sistema come la telefonia, il networking ed i motori delle applicazioni vengono eseguiti tutti ognuno nel proprio processo
• Struttura basata sui componenti ed orientata agli oggetti - Il sistema operativo è stato progettato avendo in mente sempre il dispositivo mobile, utilizzando avanzate tecnologie OO in modo da ottenere un'architettura flessibile
• Progettazione di interfaccia utente flessibile - Symbian OS offre una interfaccia utente grafica estremamente flessibile
• Robustezza - Symbian OS effettua accessi istantanei ai dati utenti. Si assicura così l'integrità dei dati anche in presenza di comunicazioni non affidabili e scarsità di risorse di memoria, di immagazzinamento ed energia.

Caratteristiche chiave di Symbian

Symbian OS fornisce un ricco insieme di interfacce di programmazione di applicazioni che sono comuni a tutti i telefoni cellulari basati su Symbian OS. Le caratteristiche chiave della versione 7.0 del Sistema Operativo sono:

• Ricca collezione di motori di applicazioni - la collezione include motori per contatti, schedulazione, messaging, browsing, utility e controllo sistema; OBEX per lo scambio di oggetti come appuntamenti e business card (vCard); le API integrate per la gestione dati, testo, clipboard e grafica.
• Browsing - è fornito uno stack WAP con supporto 1.2.1 per la navigazione da cellulare
• Messaging -  messagi multimediali (MMS), messaggi avanzati (EMS) e SMS; posta internet, usando POP3, IMAP4, SMTP e MHTML; allegati e fax;
• Multimedia - supporto in registrazione, riproduzione e streaming di video e audio; conversione di immagini
• Grafica - accesso diretto allo schermo ed alla tastiera per alte prestazioni; API di accelerazione grafica
• Protocolli di comunicazione - stack di rete come TCP/IP (in dual mode Ipv4/v6) e WAP, supporto IrDA, Bluetooth e USB; viene fornito supporto anche per capacità multihoming e layer di collegamento Quality-of-Service (QoS) su reti GPRS/UMTS
• Telefonia mobile - Symbian OS 7.0 è pronto per il mercato G3 con supporto di voce e dati commutati su circuito GSM (CSD e EDGE ECSD) e dati basasti su pacchetti (GPRS e EDGE EGPRS); voce commutata su circuito CDMA , dati e dati basati su pacchetto (IS-95, CDMA2000 1x, e WCDMA); SIM, RUIM e UICC Toolkit; possono essere implementati altri standard attraverso API espandibili
• Supporto internazionale - conforme allo standard Unicode v 3.0
• Sincronizzazione dati - supporto sincronizzazione over-the-air (OTA) usando SyncML; sincronizzazione PC su seriale, Bluetooth, infrarosso e USB; un framework di connettività PC  fornisce la possibilità di trasferire file e sincronizzare dati PIM
• Sicurezza - crittazione completa e gestione dei certificati, protocolli sicuri (HTTPS, WTLS , SSL e TLS), framework WIM  e installazione di applicazioni certificate
• Sviluppo per Symbian OS - C++,Java (J2ME) MIDP2.0 e Personal Java 1.1.1a (con l’opzione JavaPhone 1.0) e WAP; sono disponibili tools per costruire applicazioni C++ e Java e ROM con supporto per debugging on-target
• Input utente - meccanismi di input generici che supportano tastiera, tastierino numerico dei cellulari 0-9*#, voce, riconoscimento della scrittura e precisione immissione del testo.
  

Architettura

Symbian OS è formato da un insieme di sottosistemi secondo la seguente struttura. 

 

Telefonia

Il sottosistema di telefonia fornisce una API multimode ai suoi clients. Le reti cellulari astratte includono GSM, GPRS, EDGE, CDMA e 3GPP2 cdma2000 1x (versione A) ed è pronto per il 3GPP W-CDMA, rendendo più facile per i costruttori di telefonini il port di Symbian OS da uno standard ad un altro. L'astrazione della telefonia multimode è la chiave in Symbian OS che fornisce l'integrazione col resto del sistema operativo per la creazione di servizi dati avanzati.

Funzionalità comuni a tutti i network includono:

• informazioni sul telefono e sulla rete: recupera la potenza del segnale e della batteria, fornisce accesso ai nomi di rete rilevati dal telefono, informazioni sulla rete corrente, riceve notifiche quando ci sono cambi di registrazione alla rete e recupera le informazioni di identità del telefono
• Rubrica: legge, scrive, cerca e cancella accessi alla rubrica telefonica del cellulare e della SIM (GSM 11.11) o R-UIM(cdma2000 1x) o UICC(W-CDMA)
• Supporta entrambe le configurazione one-box e two-box
• Sincronizzazione della rubrica: meccanismo di sincronizzazione delle voci di rubrica registrate su una SIM o R-UIM al database dei contatti in modo che i client possano accedere a tutti i dati dei contatti tramite l’API del modello contatti
  
  

Infrastruttura di comunicazione

Il sottosistema di infrastruttura di comunicazione fornisce le strutture ed i servizi di sistema per le comunicazioni ed il networking. Ciò include:

• Un gestore dell’archivio delle comunicazioni che controlla la configurazione delle comunicazioni
• Un socket server ed una API lato client che fornisce una struttura per implementare i vari protocolli di comunicazione attraverso una interfaccia socket. I protocolli plug-in sono caricati dinamicamente.
• Supporto multi-homing: interfacce multiple simultanee a livello OSI datalink, ognuna con il suo proprio indirizzo IP. Questo non è limitato ai contesti PDP Primari ma fornisce la disponibilità di  tecnologie ad accesso multiplo come WLAN, BNEP e Ethernet con contesti PDP multipli
• Un gestore di interfaccia di rete che fornisce una struttura per la connessione ad altri computer o network. Il gestore fornisce un meccanismo al client per monitorare le attività ad esempio su una connessione PPP
• Un server di comunicazione seriale fornisce una porta seriale (RS232C) per permettere al telefono basato su  Symbian OS  di funzionare come DCE o DTE. Moduli plugin di comunicazione dinamicamente caricabili vengono attualmente usati per comunicare con i driver di dispositivo ed altri stack di protocollo
• Stack HTTP e WAP
  
  

Messaging

La struttura di messaging fornisce il supporto per i protocolli di messaging per l’invio e la ricezione di SMS, EMS, MMS, email e messaggi fax. La struttura usa Moduli ti Tipo di Messaggio (MTM) per gestire specifici tipi di messaggio. MTM possono essere aggiunti in run-time per espandere le capacità di messaging dei telefoni basati su Symbian OS dopo l’acquisto.

Multimedia

La struttura Multimedia (MMF) fornisce una struttura snella e multi-threaded per gestire i dati multimediali. La struttura fornisce funzionalità di registrazione, riproduzione e streaming audio e video.

Grafica

Il sottosistema grafico fornisce applicazioni di Symbian OS con accesso condiviso allo schermo, input da tastiera e da dispositivo di puntamento, font carattere bitmap (forniti tramite l’Open Font System) e bitmap usando uno spazio condiviso. Esso implementa anche l’interfaccia del Dispositivo Grafico (GDI), fornendo una struttura generica per il disegno a tutti i dispositivi grafici, e fornisce implementazioni concrete per disegnare in finestre, bitmap o per stampare.

Le caratteristiche principali sono:

• Accesso diretto allo schermo: il server della finestra permette al video di essere tracciato in modo sicuro dall’hardware o dal driver dispositivo.
• Supporto antialiasing per testo su tutti i tipi di schermi (monocromatici, a colori, etc.) per migliorare la leggibilità
• Strato di Astrazione Hardware 2D (HAL) che fornisce un supporto di accelerazione hardware per le comuni operazioni grafiche 2D incluso operazioni di bitBlit, riempimento rettangoli, tracciamento poligoni, inversione rettangoli ed operazioni di sfocamento rettangolare.

Motori di applicazione

I motori di applicazione del core includono agenda (schedulatore), to-do, contatti, spreadsheet, allarme, server di parole e motore di aiuto.

Struttura di applicazione

Il sottosistema di struttura di applicazione fornisce un ambiente potente per i partner che vogliono creare differenti interfacce utente.

Le principali caratteristiche dell’architettura di applicazione sono:

• Esegue le applicazioni come processi separati
• Associa un documento con la sua applicazione con l'icona dell’applicazione appropriata
• Fornisce una struttura di riconoscimento di tipo di dati (tipi MIME ed altri)
• Supporta l'object embedding
• Fornisce un meccanismo di errore generico
• Fornisce una struttura di notifica
• Una struttura di riconoscimento plugin che trova tutte le applicazioni installate e associa i documenti ad esse
• Supporto all'internazionalizzazione

Connettività PAN

La connettività Personal Area Networking è disponibile attraverso il supporto di Bluetooth, seriale, USB, infrarosso e dispositivi Ethernet.

BASE

Il sottosistema Base fornisce una struttura di programmazione per tutte le componenti di Symbian OS. Base fornisce un’astrazione per facilitare la progettazione su piattaforme multiple e risorse rendendo più semplice il porting di Symbian OS su nuovi tipi di hardware. Base assicura la robustezza, la prestazione e la gestione efficiente dell’energia di Symbian OS – tutti essenziali in un cellulare. Le parti principali visibili all’utente di Base sono la libreria utente ed il server dei file.

Connettività PC

Il toolkit di connettività PC consiste di componenti sul telefono cellulare basato su Symbian OS e di componenti sul PC che cooperano per fornire servizi di connettività ed abilitano la sincronizzazione dati.

Java

L'implementazione Java di Symbian OS 7.0 fornisce MIDP 2.0, CLDC 1.0  con Java VM CLDC HI di Sun, Bluetooth 1.0 e il Messaging Wireless 1.0. Include anche Personal Java con le API JavaPhone.

Con PersonalJava e JavaPhone, il telefono cellulare combina la potenza di Java con l’accesso a funzionalità più specializzate: Le API JavaPhone forniscono accesso a PIM, messaging, telefonia etc.

Sicurezza

Il sottosistema di sicurezza abilita la confidenzialità dei dati, l’integrità e l’autenticazione fornendo supporto alla base dei protocolli di comunicazione sicuri come TLS/SSL, WTLS e IPSec. Supporta anche l’autenticazione di software installabile che usa la firma digitale.

Sviluppo software per la creazione di dispositivi

La comunità di creazione di dispositivi di Symbian OS costruisce Symbian OS, i driver dispositivo, componenti middleware, strutture GUI e applicazioni in telefoni basati su Symbian OS. Questa attività è supportata con i kit Symbian OS assieme ai tool hardware e software basati su sviluppo in C++. La portabilità di applicazioni per palmari al Symbian OS è assicurata ad esempio dal tool Crossfire, della AppForge Inc. (www.appforge.com), che permette agli sviluppatori un facile porting delle proprie applicazioni.