Опубликован: 01.11.2011 | Доступ: свободный | Студентов: 1425 / 63 | Оценка: 3.84 / 3.44 | Длительность: 15:38:00
Специальности: Программист
Лекция 1:

Вводная. Мобильные и встраиваемые платформы и системы

Лекция 1: 12 || Лекция 2 >

Операционные системы

Встраиваемые системы предназначены для управления некоторыми процессами или оборудованием. Данное обстоятельство предъявляет определенные требования к устанавливаемым на этом оборудовании операционным системам. При управлении, например, авиационным или автомобильным оборудованием, критично время отклика. Оно не должно превышать некой заранее известной небольшой величины. Если оборудование имеет небольшие размеры, приходится решать вопросы, связанные со снижением энергопотребления. Часто устройства бывают одноразовыми и необслуживаемыми.

Для критичных к времени отклика приложений используются так называемые операционные системы реального времени (ОСРВ). В качестве примера ОСРВ можно привести QNX Neutrino. В этой ОС используется так называемая микроядерная архитектура, когда базовые функции ОС реализованы в ядре, а остальные компоненты системы выполняются вне ядра как отдельные процессы в собственном защищенном адресном пространстве [7].

В качестве примера миниатюрных необслуживаемых контроллеров можно привести моты (узлы) беспроводных сенсорных сетей (БСС). В рамках совместного проекта Intel и калифорнийского университета - MEMS предполагалось создавать узлы БСС объемом с песчинку - менее 1\; мм^3. Для подобного оборудования была разработана Tiny OS, потребляющая 2 Кб памяти.

Операционные системы для мобильных платформ обладают развитыми коммуникационными возможностями, поддерживают большое количество беспроводных сетей. В таких ОС обычно реализована поддержка специфического оборудования, такого как сенсорные экраны, цифровая фотокамера, акселерометр, микрофон, приемники GPS. Microsoft недавно предложила технологию Sensing and Location Platform, в рамках которой компьютер должен знать свое местопололожение, уметь реагировать на изменение окружающей среды. Например, при изменении освещенности должна меняться яркость дисплея, при смене положения устройства экран может менять ориентацию с портретной на ландшафтную и т.д. В мобильных ОС Интернет имеет гораздо большее значение, чем в настольных операционных системах. В частности, загрузка новых приложений и цифрового контента осуществляется, главным образом, по Сети.

Операционные системы Microsoft

Microsoft предлагает собственную продуктовую линейку ОС, предназначенных для мобильных и встраиваемых платформ. Для управления оборудованием Microsoft разработала Windows CE, для смартфонов и коммуникаторов - Windows Mobile.

Встраиваемая ОС Windows Embedded Compact (CE)


Характеристики:
Время переключение контекста/реакция на прерывание - десятки мкс
Ресурсоемкость: ОЗУ/ПЗУ - десятки Мб
Поддержка сетей TCP/IP(IPv4, IPv6)
Поддержка веб-сервисов (XML, SOAP, COM/ATL, WSDL)
Интеграция с Windows-инфраструктурой (ActiveSync, RDP, LDAP, клиент Exchange, и т.д.)
Поддержка беспроводных сетей (WPAN, WLAN, WWAN) и сотовых сетей
Функции управления энергопотреблением
Штатная графическая оболочка (GWES), поддержка Adobe Flash Lite и Microsoft Silverlight
Поддержка мультимедиа: потоковое аудио/видео, медиа-кодеки, встроенная поддержка VoIP
Поддержка баз данных: реляционные СУБД и БД реального времени
Разработка в среде Microsoft Visual Studio и Embedded Visual C++
Поддерживаемые процессоры: х86, ARM, MIPS, SH-4
Поддержка оборудования Advantech, Men Mikro Elektronik, ADLINK, LiPPERT, RTD, Hilscher, Diamond Systems, AAEON, Octagon Systems и других производителей
Частично доступный исходный текст

Типовые применения: связанные мобильные устройства, потребительская электроника, операторские терминалы, промышленные контроллеры, медицинские приборы, мультимедийные устройства [8]

Windows Mobile 6.5


Имеются следующие предустановленные программы: мобильная версия Microsoft Office, пакет программ Outlook Mobile, мобильный браузер Internet Explorer Mobile, Windows Media Player для Windows Mobile. Поддерживается интеграция с сервисами Windows Live. Есть клиент для PPTP VPN и функция Internet Connection Sharing (ICS), позволяющая делить подключение к Интернет с настольным компьютером через USB или Bluetooth. Файловая система и структура папок аналогичны таковым в Windows 9x/Windows NT. В ОС реализована многозадачность.

Существуют три версии операционной системы для различных программно-аппаратных платформ:

  • Windows Mobile Professional - для смартфонов с сенсорным экраном и функцией мобильного телефона (платформа Pocket PC)
  • Windows Mobile Classic - для карманных персональных компьютеров (платформа Pocket PC)
  • Windows Mobile Standard - для смартфонов с функцией мобильного телефона, но без сенсорного экрана (платформа Smartphone) [9].

Windows Phone 7


В ОС реализована интеграция с сервисами Microsoft Xbox Live и Zune. Windows Phone 7 имеет новый домашний экран, основанный на так называемых "живых элементах" (Live Tiles). Интерфейс "Metro" напоминает интерфейс Zune HD, используются "плитки", которые прокручиваются по вертикали и могут быть настроены для быстрого запуска, ссылки на контакты или управление, содержатся виджеты. В Windows Phone 7 поддерживается технология multi-touch.

Требования к оборудованию
Устройства должны обладать:
емкостным мультисенсорным дисплеем (распознавание 4 прикосновений одновременно). Предоставляется выбор из двух вариантов разрешения: 800x480 и 320x480;
процессором с частотой не менее 1 Ггц;
256MB оперативной и 8GB флэш памяти;
поддержкой DirectX 9;
GPS-приемником;
акселерометром;
электронным компасом;
FM-радио;
камерой со вспышкой и разрешением не менее 5 МП.

Также, все устройства должны будут иметь 6 аппаратных кнопок

В Windows Phone 7 не будет прежней многозадачности. Вместо неё будет использована технология Tombstoning, аналогичная Push Notifications в iPhone.

WP7 поддерживает Silverlight и XNA.

В состав нового инструментария входит специальная версия среды разработки Microsoft Visual Studio 2010 Express for Windows Phone, Expression Blend 4 for Windows Phone (ориентированный на дизайн интерфейсов для мобильных приложений), среда конструирования игр XNA Game Studio for Windows Phone, эмулятор мобильных устройств Windows Phone 7 Series Emulator для тестирования, а также технология Silverlight for Windows Phone [10].

Недавно Microsoft объявила о выпуске обновленной версии мобильной операционной системы - Windows Phone 7.1 - Mango.

Ключевые возможности Windows Phone 7 Mango:

  • Треды: теперь можно переключаться между SMS, чатом Facebook и Windows Live Messenger в рамках одного и того же разговора.
  • Более глубокая интеграция с социальными сетями. Ленты новостей Twitter и LinkedIn теперь интегрированы в Мои Контакты в дополнение к лентам Facebook и Windows Live. Появилась возможность автоматического распознавания лиц и добавления тегов на фотографиях, сделанных телефоном.
  • Объединенный ящик входящей электронной почты. Теперь можно просматривать электронную почту с различных почтовых сервисов в одном почтовом ящике.
  • Многозадачность. Mango может работать с несколькими приложениями одновременно. Например, любые музыкальные приложения будут проигрывать музыку, и при этом будет обновляться лента новостей в Facebook или Twitter. Также Mango позволяет быстро переключаться между используемыми приложениями. Чтобы посмотреть, какие приложения запущены, и переключаться между ними, достаточно нажать и удерживать кнопку "Назад".
  • Internet Explorer 9 с поддержкой HTML5 и аппаратным ускорением графики позволяет быстрее открывать веб-страницы.
  • Интегрированные облачные сервисы: Windows Phone 7 Mango позволяет синхронизировать документы в хабе Office через SkyDrive и обеспечить доступ к Windows Live PhotoGallery и альбомам Facebook через хаб Камера и Фото.
  • Возможности для корпоративных пользователей: Windows Phone 7 - это телефон, который позволяет работать эффективнее:
    • Папки электронной почты на Стартовом экране. Чтобы получить быстрый доступ к важным письмам, достаточно закрепить папку, где они хранятся, на Стартовом экране. Это может быть папка с перепиской по проекту, папка сообщений от определенной группы или человека или папка с RSS.
    • Сортировка электронной почты в виде беседы. При необходимости можно сортировать переписку в режиме беседы, как в Office 2010, когда письма по одной теме автоматически объединяются в единую цепочку.
    • Поиск на сервере. Обновленная версия операционной системы предлагает широкие возможности поиска на почтовом сервере (например, Exchange) старых писем, которые больше не хранятся телефоне.
    • Lync. Тесная интеграция с Lync предлагает корпоративным пользователям Windows Phone 7 возможности унифицированных коммуникаций, включая мгновенный обмен сообщениями и возможность видеть статус коллег. Бесплатное приложение Lync Mobile будет доступно для загрузки из Marketplace.
    • Возможности для ИТ. Mango также включает новые возможности для сотрудников ИТ-подразделений. Новые функции, такие как поддержка сложных буквенно-цифровых паролей, управление правами доступа к информации для обеспечения защиты электронной почты и документов Office и предоставление доступа к защищенным корпоративным Wi-Fi сетям, позволяют ИТ-подразделениям обеспечивать соответствие корпоративным требованиям.

Конкуренты Microsoft в области мобильных операционных систем

Google Android


Android - операционная система для мобильных телефонов, планшетных компьютеров, нетбуков и смартбуков, основанная на ядре Linux. Android позволяет создавать Java-приложения, управляющие устройством через разработанные Google библиотеки. Также есть возможность писать приложения на Си и других языках программирования с помощью Android Native Development Kit.

Приложения для Android являются программами в нестандартном байт-коде для виртуальной машины Dalvik.

Google предлагает для свободного скачивания инструментарий для разработки (Software Development Kit), который предназначен для x86-машин под операционными системами Windows XP, Windows Vista, Mac OS X (10.4.8 или выше) и Linux. Для разработки требуется JDK 5 либо JDK 6.

Разработку приложений для Android можно вести на языке Java (не ниже Java 1.5). Существует плагин для Eclipse - "Android Development Tools" (ADT), предназначенный для Eclipse версий 3.3-3.6. Для IntelliJ IDEA также существует плагин, облегчающий разработку Android-приложений. Сообщается, что для среды разработки NetBeans IDE разработан экспериментальный плагин. Кроме того существует Motodev Studio for Android, которая представляет собой комплексную среду разработки, основанную на базе Eclipse и позволяет работать непосредственно с Google SDK.

Доступные библиотеки:
Bionic - библиотека стандартных функций, несовместимая с libc
SSL - шифрование
Media Framework (PacketVideo OpenCORE, MPEG4, H.264, MP3, AAC, AMR, JPG, PNG)
Surface Manager
LibWebCore (на базе WebKit)
SGL - 2D-графика
OpenGL ES - 3D-библиотека
SQLite - легковесная СУБД [11]

Apple iOS


Apple iOS - операционная система, разработанная компанией Apple на основе Mac OS X для мобильных устройств: iPhone, iPod Touch, iPad. Входит в семейство операционных систем Apple OS X, к которому так же относится и ОС для настольных компьютеров - Mac OS X. В Apple iOS используется ядро Darwin, основанное на микроядре Mach и содержащее код, написанный самой Apple, и код, полученный от ОС NeXTSTEP и FreeBSD. iOS имеет четыре слоя абстракции: ядро ОС, сервисы ядра, Media и API Cocoa Touch (англ.).

Приложения
Стандартными приложениями iOS являются:
Сообщения;
Календарь;
Часы;
Телефон;
Диктофон;
Заметки;
iPod;
Safari 5 Mobile основанный на WebKit (поиск от Google, Yahoo! и Bing);
Калькулятор;
Apple Mail Mobile;
Карты (использует Google Maps);
Компас;
YouTube;
Контакты;
Настройки;
iTunes;
App Store;
Акции;
Погода;
Game Center;
iBooks (С версии приложения 1.1 добавлена поддержка чтения PDF-файлов);
Поиск Spotlight;
FaceTime;
Voice Control/ [12]
Лекция 1: 12 || Лекция 2 >