سیستم عامل های مبتنی بر سیمبیان ، طراحی، ساختار، امنیت

اشاره :

طراحان و توسعه دهندگان سيستم هاي عامل و نرم افزارهاي ويژه تجهيزات موبايل هر روز بيش از پيش، از ظرفيت بالاي اين تجهيزات استفاده ميكنند. تجهيزات موبايل و به ويژه تلفن هاي همراه مزاياي ويژه خود را دارند؛ براي نمونه از كوچك ترين كامپيوترهاي رايج، كوچك ترند، پيچيدگي كمتري دارند و از آنجا كه يكپارچگي بيشتري در ساختار خود دارند، كمتر دچار ايراد، به ويژه ايرادهاي نرم افزاري، مي شوند. از اين رو شايد تا چند سال ديگر به يك كامپيوتر كامل با قابليتهاي خاص تبديل شوند.
Symbian سيستم عاملي است كه بسياري از شركتهاي سازنده گوشيهاي تلفن همراه از آن به عنوان پلتفرم استفاده ميكنند. از آنجا كه بيشترين گوشيهاي موبايلي كه در ايران از آنها استفاده ميشود نيز داراي سيستم عامل سيمبيان هستند، در اين مقاله مروري بر ويژگي هاي آن خواهيم داشت.

سيستم عامل سيمبيان و سازنده آن

سيمبيان سيستم عاملي است كه توسط شركت انگليسي Symbian، براي تجهيزات سيار (mobile) طراحي شده است و با سيستم عاملهاي ديگري مانندWindows Mobile ،Palm OS و لينوكس رقابت ميكند. شركت سيمبيان در ژوئن 1998 در انگلستان تأسيس شد. سهام داران اين شركت در آغاز، شركتهاي Psion، نوكيا، اريكسون، ماتسوشيتا و موتورولا بودند. در سپتامبر 2003، موتورولا سهام خود را به شركت هاي Psion و نوكيا فروخت. در جولاي 2004 نيز سهام Psion توسط نوكيا، پاناسونيك، زيمنس و سوني اريكسون خريداري شد. در نتيجه اين شركت در حال حاضر در مالكيت شركتهاي اريكسون، نوكيا، ماتسوشيتا (پاناسونيك)، زيمنس، سوني اريكسون و سامسونگ است.

طراحی :

پلتفرمهاي مختلفي براساس سيمبيان طراحي شده است كه شامل پلتفرمهاي باز مانند UIQ ،Nokia سري شصت، هفتاد و نود، و پلتفرم هاي بسته مانند NTT DoCoMo هستند. انعطاف پذيري اين سيستم عامل به آن امكان ميدهد روي انواع گستردهاي از تجهيزات موبايل پياده سازي شود. بزرگترين ويژگي اين سيستم عامل، طراحي آن براي تجهيزات كوچك دستي با منابع محدود است كه مي تواند ماهها و سالها روي آن اجرا شود.
به علت محدود بودن منابع حافظه در چنين تجهيزاتي، از روشهاي مختلفي براي استفاده بهينه از آنها استفاده شده است. برنامه نويسي سيمبيان، رويدادگرا (event-based) است و CPU زماني كه برنامه هاي كاربردي مستقيماً با يك رويداد ارتباطي نداشته باشند، خاموش ميشود. به اين نوع برنامه نويسي، active objects گفته ميشود. چنانچه از اين روشها به خوبي استفاده شود، مدت كاركرد باتري نيز افزايش پيدا مي كند. به همين علت براي دستيابي به اين ويژگيها از زبان ++C براي برنامه نويسي و توسعه اين سيستم عامل استفاده شده است؛ هر چند بسياري از تجهيزات با پلتفرم سيمبيان ميتوانند ب هوسيله زبانهاي ديگري چون PL ،Python، ويژوال بيسيك،Simkin و Perl نيز برنامه نويسي شوند

ساختار سيمبيان :

سيمبيان سيستم عاملي با ساختار32 بيتي است كه با امكان مديريت همزمان چند برنامه (multi-tasking) براي تجهيزات موبايل طراحي شده است. در ادامه به برخي از ويژگيهاي اصلي اين سيستم عامل اشاره مي شود.
معماري انعطاف پذير مبتني بر مدل كلاينت- سرور و نوعي از روش برنامه نويسي كه از نرم افزارهاي هر چند فشرده، ولي قدرتمند پشتيباني مي كند.
دسترسي بلادرنگ به دادههاي كاربر با استفاده از هسته قدرتمند چند وظيفه اي در پايينترين سطح نرم افزار و نيز يك چارچوب واسط كاربر بسيار ساده در بالاترين سطح.
طراحي پايدار نرم افزار با استفاده از مدل برنامه نويسي اشياي مبتني بر كامپوننت، سيمبيان را به نرم افزاري جامع و خاص در طراحي الگوها و چارچوبهاي مختلف تبديل كرده است.

سازگاري با تجهيزات و فناوريهاي مختلف.

در پايين ترين سطح اين سيستم عامل، كامپوننت هاي اصلي قرار دارند كه شامل هسته (kernel) و كتابخانه كاربر است كه به برنامه هاي كاربردي سمت كاربر امكان ميدهد از هسته، درخواستهاي مختلفي بكنند.
سيمبيان داراي ساختاري موسوم به microkernel است. به گونه اي كه طراحان، كمترين نيازمندي هاي سيستم را در آن گنجانده اند تا كارايي بالايي داشته باشد.
در سطح دوم اين سيستم عامل، مجموعه اي از كتابخانه ها قرار دارند كه كارهاي مختلفي چون تغيير شكل و اندازه فونتها، كار با بانك اطلاعاتي و فايلها را به عهده دارند.
يك زيرسيستم بزرگ نيز براي كارهاي ارتباطي و شبكه اي وجود دارد كه شامل سه قسمت اصلي موسوم به ETel ،ESOCK و C32 است.
با استفاده از APIهاي ETel، برنامه هاي كاربردي ميتوانند گستره وسيعي از گزينه ها را بدون توجه به ساختار خود تجهيزات و تجهيزات سرويس دهنده در اختيار كاربر نهايي قرار دهند. اين انعطاف پذيري بدين معني است كه توسعه دهندگان برنامههاي كاربردي بدون توجه به نوع تجهيزات، سرويسها و... ميتوانند نرم افزارهاي خود را توسعه دهند. همچنين ESOCK يك Socket Server و واسط كاربر ميان كاربران و پروتكل هاي سمت سرور است.
C32 نيز كلاينتها را از طريق يك واسط سريال RS232 به پورت سريال پياده سازي شده در كتابخانه هاي فريم ورك موسوم به comm server modules متصل مي كند.
همچنين براي انتقال اطلاعات در برد كوتاه از امكانات ديگري مانند بلوتوث، پورت USB و IrDA استفاده شده است. تعدادي موتور برنامه كاربردي (application engine) نيز براي برنامه هاي كاربردي معمول مانند تقويم، ذخيره آدرسها و فهرست وظايف طراحي شده است.

امنيت :

سيمبيان نيز از حمله ويروسهاي مختلف دور نمانده و به علت كاربرد گسترده آن، سوژه ويروس نويسان شده است. معمولاً اين ويروسها خود را از طريق بلوتوث منتقل ميكنند. ولي اين ويروسها نه با استفاده از ضعفهاي امنيتي سيمبيان، بلكه با استفاده از روش هايي مانند پرسش از كاربر براي نصب يك نرم افزار كه بيشتر با يك هشدار براي لزوم نصب آن همراه است، خود را به سيستم كاربر منتقل مي كنند.

Symbian9 از مدل پيشرفتهاي براي مقابله با اينگونه حمله ها بهره ميبرد. در اين روش ادعا شده كه حتي اگر نرم افزاري روي سيستم نصب شده باشد، بدون امضاي ديجيتالي، قابليت آسيب زدن به سيستم، مانند دسترسي به اطلاعات كاربر، را نخواهد داشت. توسعه دهندگان نرم افزارهاي ويژه اين سيستم عامل ميتوانند نرم افزارهاي خود را به وسيله برنامه Symbian Signed تأييد كنند كه در اين صورت نرم افزار به عنوان يك برنامه مجاز روي دستگاه نصب مي شود.
شركت سيمبيان چند توصيه امنيتي را نيز به كاربران اين سيستم عامل پيشنهاد مي كند:
چنانچه برايتان ممكن است اطلاعات گوشي يا سيستم موبايل خود را به كامپيوتر خود نيز منتقل كنيد تا يك بكآپ از آن در اختيار داشته باشيد.
اتصال بلوتوث را تنها زماني كه به آن نياز داريد، در حالت visible قرار دهيد. روشن نگاه داشتن بلوتوث به اين معني است كه هركسي در محدوده ده متري شما قابليت تماس با دستگاه شما را دارد.
- در يك گوشي مبتنيبر سيستم عامل سيمبيان هرگاه پيامي از طريق بلوتوث براي شما ارسال شود، پيام?RECEIVE MESSAGE نيز نمايش داده ميشود. چنانچه نميدانيد پيغام از سوي چه كسي فرستاده شده است يا انتظار دريافت آن را نداشته ايد، هرگز گزينه YES را انتخاب نكنيد. چنانچه با وجود انتخاب گزينه NO پيغام از روي نمايشگر حذف نشد، مكان خود را تغيير دهيد و دستگاه را به مد hidden سوييچ كنيد.
برنامه هاي كاربردي را تنها از منابع مطمئن مانند وب سايت شركت سازنده گوشي يا وب سايت هايي مانندHandgo.com ،AllAboutSymbian.com ،My-Symbian.com و ديگر وب سايت هاي مطمئن ارائه دهنده برنامه هاي كاربردي دانلود كنيد.
زماني كه يك برنامه كاربردي روي گوشي خود نصب مي كنيد، جزئيات آن مانند نام نرم افزار و سازنده آن نيز نشان داده ميشود. با استفاده از اين اطلاعات ميتوانيد از نصب برنامه هايي كه ماهيت آنها مشخص نيست، خودداري كنيد. همچنين هنگام اتصال به اينترنت يا شبكه هاي ديگر، ميتوان از نرم افزارهاي امنيتي ديگري نيز استفاده كرد. براي نمونه شركت سيمانتك، سازنده نرم افزارهاي امنيتي، آنتي ويروس و فايروال ويژه اي براي گوشيهاي سري شصت و هشتاد شركت نوكيا طراحي كرده است

توسعه نرم افزارهاي مبتني بر سيمبيان :

سيمبيان، يك نرم افزار باز ولي نه به معناي اپن سورس است؛ يعني سورس كد آن در دسترس عموم نيست. در مقابل، تقريباً همه سورس كد آن، در اختيار شركاي اين شركت و شركتهاي سازنده گوشيهاي موبايل كه از اين پلتفرم استفاده ميكنند قرار دارد. همچنين APIهاي آن عموماً به صورت مستند شده در دسترس است و هر كسي ميتواند براي توسعه نرم افزارهاي مبتني بر سيمبيان از آنها استفاده كرد

شكل 1- نرم افزار Adobe Reader در گوشي هاي 6680 شركت نوكيا
پلتفرم هاي مختلفي مبتني بر سيستم عامل سيمبيان وجود دارند كه يك كيت توسعه نرم افزار (SDK) در دسترس توسعه دهندگان برنامه هاي كاربردي قرار مي دهند.
شركتهاي بزرگ سازنده نرم افزار نيز نرم افزارهاي مختلفي را براي اين سيستم عامل طراحي ميكنند كه برخي از آنها پيش از اين در كامپيوترهاي شخصي نيز مورد استفاده قرار مي گرفته اند
براي نمونه شركت ادوبي، سازنده نرم افزار Adobe Reader، نسخه اي از آن را براي پلتفرم سيمبيان توليد كرده است كه به كاربران امكان ميدهد از فايلهاي PDF در گوشيهاي نوكيا 6680 و دستگاههاي Nokia Communicator سري 9500 و نيز 9290.9210 استفاده كنند. اين نرم افزار را ميتوان از طريق اينترنت، به صورت ضميمه ايميل يا از كامپيوتر روي سيستم مبتني بر سيمبيان نصب كرد. در شكل 1، اينترفيس اين نرم افزار را روي نمايشگر يك گوشي نوكيا 6680 مي بينيد.
همچنين UIQ، پلتفرمي نرم افزاري براساس سيستم عامل سيمبيان است كه توسط شركت UIQ Technology ساخته شده است. در واقع، UIQ يك لايه واسط كاربر گرافيكي است كه امكان افزودن كامپوننت هاي مختلف به بخش اصلي سيستم عامل را فراهم ميكند. يكي از جالبترين امكانات براي توسعه دهندگان و برنامه نويسان اين پلتفرم، امكان برنامه نويسي بومي با ++C است؛ چرا كه هم خود سيستم عامل و هم پلتفرم توسعه آن با اين زبان نوشته شده است و به همين علت بالاترين كارايي را براي برنامه هاي كاربردي فراهم مي آورد.

UIQ3 تازه ترين نگارش اين پلتفرم است.
منبع: anvae-gooshi.blogsky.com