что такое мобильная операционная система

История мобильных ОС: от программируемых калькуляторов до PalmOS

Чтобы начать рассказ о зарождении мобильных операционных систем, вначале следует разобраться, для каких устройств они предназначались, и какие функции должны были выполнять.

Программируемые калькуляторы и первые карманные компьютеры

В конце 60 – х годов ХХ века компании Intel, Wang Laboratories, Sony, Casio начали выпуск ручных калькуляторов. За 12 лет своего развития (с 1954 по 1966 гг.) их вес уменьшился с 25 до 1 килограмма. Главной проблемой этих калькуляторов было очень большое энергопотребление, из–за использования LED – дисплеев. Батареек хватало не больше, чем на два часа работы. Эта проблема сохранялась до 1975 года, когда компания Sharp выпустила калькулятор, оснащенный LCD – дисплеем. Время работы выросло до 100 часов. Но это было не главное. Дело в том, что LCD-дисплеи позволяли отражать произвольный рисунок – текст и графику. Это стало великолепным подспорьем для будущих карманных компьютеров, до появления которых осталось совсем немного времени.

Первым карманным компьютером можно считать Radio Shack Pocket Computer TRS – 80, который появился в 1980 году. Он был оснащен встроенными аккумуляторами, имел 1.5 Кб оперативной памяти, а также интерпретатор языка BASIC, вшитый в ROM, что позволяло создавать свои программы. Дисплей выводил в одну строку до 24 символов. В качестве аксессуара был доступен принтер, подключаемый к компьютеру, а также кассетное запоминающее устройство. По цене компьютер был сравним с программируемыми калькуляторами того времени и стоил 250 долларов.

В 1984 году английска компания Psion выпускает свой первый электронный органайзер (Psion Organizer 1) — революционное в своем роде устройство. Внешне он походил на «кирпичик» и умещался в ладони, имел процессор с тактовой частотой 0,92 МГц, 2 кб памяти и два гнезда для установки картриджей расширения, 16-символьный алфавитно-цифровой экран, 37-клавишную клавиатуру. Данный девайс объединял функции сразу нескольких устройств: часов, калькулятора и записной книжки.

Интересное устройство выпустила в том же 1984 году компания Seiko. Это был компьютер в наручных часах с экраном 4 строки по 10 символов.

1989 год стал основополагающим в истории мобильных компьютеров. 11 апреля на выставке COMDEX компания Atari Computers представила Portfolio Portable. В отличие от того же TRS-80, который, несмотря на все заверения производителя, был всего лишь улучшенным программируемым калькулятором, это был полноценный компьютер, работающий под управлением DIP DOS (аналог MS DOS 2.11).

Примерно в это же время в рынок карманных компьютеров включились сразу три технологических гиганта IBM, HP и Apple Computer.

23 апреля 1991 года был представлен HP-95LX. Аббревиатура LX обозначала Lotus Expandable. Компьютер предназначался для работы с Lotus 1-2-3, умел отправлять почту, а также удаленно загружать файлы. Технические особенности аппарата были для того момента не так привычны, это MS DOS 3.22, наличие 512 Кб оперативной памяти, LCD-экран, отображающий до 40 символов (25х80 или 248х128 точек). На момент выхода устройство стоило 699 долларов. Из особенностей устройства, следует отметить наличие горячих клавиш доступа к определенным функциям, таким как календарь или телефонная книга.

В сентябре 1991 года мир увидел новый карманный компьютер от Psion, который был сделан в форм-факторе ноутбука и имел 128 или 256 килобайт встроенной памяти, обладал встроенным языком программирования OPL.

Январь 1992 года ознаменовался появлением термина PDA (personal digital assistance), ставшим на долгие годы синонимом карманного компьютера.его автором следует считать Джона Скалли, занимавшего в то время пост главы Apple Computer. В его трактовке PDA – это карманный компьютер, управляемый посредством стилуса через экран. В мае того же года компания представила Apple Newton, под управлением Newton OS. Это была первая операционная система, поддерживающая сенсорный ввод. Она была полностью написана на C++, отличалась низким потреблением энергии продуктивным использованием оперативной памяти – большинство приложений были встроенными в ПЗУ наладонника, тем самым экономили DRAM и флеш – память для пользовательских приложений.

В том же году IBM представили свою версию наладонника под названием Simon, работавшего под управлением операционной системы Zaurus. Помимо стандартного мобильного телефона, в Simon также содержался календарь, адресная книга, мировое время, калькулятор, записная книжка, приложения для работы с электронной почтой и факсами, а также несколько игр. Все управление IBM Simon осуществлялось посредством сенсорного экрана.

В октябре 1993 года консорциум, в который входили компании Palm Computing, Casio, Tandy, Geoworks, Datalight, America On-Line и Intuit создал конкурента Apple Newton и IBM Simon – Zoomer. Компьютеры Zoomer работали под управлением объектно-ориентированной, графической, многозадачной и многопоточной версии ОС GEOS. Заявляемое время автономной работы составляло до 100 часов при смешанном режиме работы – одна минута ввода текста на 10 минут пассивной работы. Не слишком удобная система рукописного ввода, слабый процессор, отсутствие средств обмена данными с ПК и достаточно высокая цена стали причиной того, что данный проект не увенчался успехом.

Основными функции стоящие перед PDA первой половины 90 – х годов были – загрузка почты, доступ к корпоративным сетям и получение файлов из них. Доступ к интернету отсутствовал в списке требуемых функций из-за дорогого эфирного времени для передачи данных и небольшого покрытия сотовых операторов. Ситуацию решили сменить ребята из Nokia.

Первый коммуникатор от Nokia и последний от Apple

Примерно в середине 90-х появляется тенденция создания гибридных устройств, объединяющих в себе функции мобильного телефона и КПК, — так называемых коммуникаторов.

Одним из первых устройств стала Nokia 9000, выпущенная в 1996 году — массивное устройство, снаружи которого находился несоразмерно маленький дисплей. Но при раскрытии корпуса коммуникатора обнаруживался большой черно-белый экран с разрешением 640×240 точек. На второй откидной части была расположена клавиатура.

Коммуникатор предоставлял многие функции, несвойственные телефону того времени. Это отправка и получение факсов, возможность работы с электронной почтой и, самое главное, интернетом. Основной сложностью при создании мобильного браузера было отсутствие сенсорного ввода. Но в Nokia нашли простое решение: при прокрутке страницы первая встреченная ссылка подсвечивалась, и ее можно было нажать. Браузер либо прокручивал страницу, либо перескакивал по видимым ссылкам. Сегодня в таком поведении нет ничего необычного, все браузеры на обычных телефонах работают именно так, но первым было устройство от Nokia. Все это стало возможно благодаря процессору Intel 386 и своей собственной ОС — GEOSTM 3.0.

В то время, как Nokia наращивала обороты на новом для себя рынке, Apple все больше и больше сбавляла темп. Закончилось это тем, что в 1998 году Стив Джобс распорядился закрыть отдел PDA и свернуть разработку Newton OS. До 2007 года Apple отстранила себя от мира смартфонов и карманных компьютеров.

Palm OS vs. Windows CE
1996 год стал основополагающим в развитии мобильных операционных систем на ближайшие 8 лет. Именно в этом году вышли в свет сразу две операционные системы, которым было суждено стандартом отрасли на ближайшие годы.

Microsoft, почувствовавшая перспективы нового рынка, выпускает Windows CE — новую операционную систему для карманных компьютеров, которая являлась лайт — версией знаменитой Windows 95 и содержала урезанные версии текстового процессора, электронной таблицы, программы обработки электронной почты и работы в Интернете. Заменой мыши был сенсорный экран. Как и вся продукция от Microsoft, Windows CE 1.0 была весьма требовательна к памяти. Для работы ей требовалось минимум 2 Мб памяти.

Первыми моделями КПК Palm стали PalmPilot 1000 и PalmPilot 5000, чей объем оперативной памяти, соответственно, равнялся 128 Кб и 512 Кб. PalmPilot 1000 был оснащен процессором MC68328 DragonBall с тактовой частотой 16 МГц. Эти устройства работали под управлением Palm OS. Любое действие в новой операционной системе можно выполнить в несколько прикосновений стилусом к экрану. Более того, Palm OS получилась очень быстрой, она не требовала много памяти и мощного процессора, благодаря чему цена на устройства Palm оказалась очень невысокой. Все последующие устройства на этой операционной системе сохранили в себе эту важнейшую для КПК характеристику. Только самые последние устройства из серий Tungsten и Zire переросли рубеж тактовой частоты процессора 100 МГц. Это позволяло сохранять довольно низкую цену устройств по сравнению с PDA, основанных на Windows CE.

Интересной особенностью Palm OS являлось то, что ядро ОС, лицензированное у компании Kadak, многозадачное, а для пользователя она была однозадачная, хотя и с возможностью фонового проигрывания музыки. Условия лицензионного соглашения запрещали Palm раскрывать сторонним разработчикам API для создания фоновых задач на уровне ядра.

С декабря 1997 года PalmPilot стала продавать лицензии на Palm OS, чем воспользовались Nokia, Sony и другие компании, выпускающие мобильные устройства.

Позже название Pilot исчезло, его вынуждены были убрать, по достаточно комичной причине – известный изготовитель канцелярских товаров грозил подать в суд за нарушение прав на торговую марку. Но пришлось договариваться и о правах на имя Palm. Корпорация Micosoft горела желанием назвать бесклавиатурные КПК на базе ОС Windows CE не как-нибудь, а PalmPC, чтобы привлечь на свою сторону больше покупателей. Но, в итоге, Microsoft пришлось довольствоваться названием Palm-Size PC, позже измененным на PocketPC. Кстати, в 1998-м появляется вторая версия ОС Windows CE, обладавшая поддержкой цветного экрана и шрифтов TrueType.

Изначально разработчики Windows CE достаточно плотно взаимодействовали с разработчиками десктопной Windows, благодаря чему в этих системах было много общего, а сильное разделение настольной и мобильной версий Windows началось где-то с 2000 года, когда увидела свет Windows CE 3.0 Pocket PC Edition, позднее переименованная в Windows Mobile. Целевой аудиторией Pocket PC Edition были карманные компьютеры, а основное отличие от предидущих версий состояло в поддержке дисплеев разрешением QVGA и карт памяти форматов CompactFlash и Multimedia Card. Одним из первых коммуникаторов работающих под управлением этой ОС стал Siemens SX45.

Поддержка устройств без сенсорного дисплея в Windows Pocket PC Edition появилась в 2002 году, одновременно с выходом Pocket PC 2002, а название Windows Mobile – в 2003. Тогда же в Windows Mobile появилось разделение на три редакции – версия для классических КПК (Pocket PC for Pocket PC, Windows Mobile Classic), версия для коммуникаторов с сенсорным дисплеем (Pocket PC Phone Edition, Windows Mobile Professional) и версия для несенсорных устройств с классической телефонной клавиатурой (Pocket PC for Smartphone, Windows Mobile Standard).

Пока спектр возможностей ОС от Microsoft расширялся, Palm OS все стояла на одном месте. В течение долгого времени ожидался выход версии Palm OS 6 Cobalt, в которой разработчики собирались устранить большинство проблем, присущих предыдущей версии, в том числе планировались истинная многозадачность, переработанный графический интерфейс, поддержка экранов с высоким разрешением и т. д. Эта версия системы была готова в 2004 году и позднее даже была выпущена обновленная версия с номером 6.1, но, по неизвестной причине, ни одного серийного устройства под управлением Palm OS 6 Cobalt выпущено не было.

В противостоянии Palm OS vs. Windows CE выиграла последняя. Долго радоваться отсутствию конкурентов у Microsoft не получилось, так как в борьбу включились Nokia с Symbian OS, но об этом будет в следующей статье.

Источник

Архитектура мобильных ОС. Тенденции и впечатления пользователей

Введение

Дизайн мобильных ОС прошел эволюцию от ОС для настольных ПК через встраиваемые ОС до тех продуктов, которые мы видим в смартфонах сейчас. В течение этого процесса архитектура ОС менялась от сложной к простой и остановилась где-то на середине. Сама же эволюция приводилась в движение технологическими достижениями в аппаратной и программной области, а также в интернет сервисах.

В недавнем прошлом модель использования мобильных устройств была весьма простой. Пользователь запускал приложения для управления данными или оффлайновых игр, иногда загружал статические веб-странички или пользовался почтой. Сейчас ситуация поменялась кардинальным образом: больше нет «предустановленных» функций, устройство выступает неким порталом в среду, где множество игроков – сервис провайдеры, независимые разработчики и т.д. – предоставляют огромное количество сервисов.

Модели использования мобильных устройств

Ощущения пользователей

Традиционное понятие производительности с трудом применимо к мобильным устройствам. Вместо статической производительности по отношению к смартфонам логичнее оперировать понятием комфортности для пользователя, способностью оптимально реагировать на его действия, выраженной в чувствительности, плавности, логичности и точности работы. Совершенно обычна ситуация, когда устройство А уступает Б по совокупности бенчмарков, однако с точки зрения пользовательского восприятия ценится выше, ведь тесты, измеряя те или иные подсистемы смартфона, не принимают в расчет взаимодействие с пользователем, а человек оценивает прежде всего это.

Возьмем для примера видео. Традиционные тесты оперируют рядом метрик, таких как FPS или количество потерянных кадров. В этом подходе есть как минимум две проблемы. Первая: воспроизведение видео – это только одно действие из целого комплекса, включающего запуск плеера, загрузку в него видеоданных, процесс перемотки и т.д. С точки зрения пользователя, оценивать нужно все вместе. Другая проблема состоит в том, что FPS как ключевая величина гладкости взаимодействия не всегда отражает ощущения пользователя. Например, при скроллинге изображения в приложении Gallery3D на устройстве Б мы видим ощутимые подтормаживания, а на устройстве А всё идет гладко, хотя FPS на нем ниже. Чтобы понять, в чем проблема, мы нанесли период отрисовки фреймов на ось времени. Теперь, наверное, причина видна всем: кроме FPS как такового, надо учитывать его стабильность, то есть вводить метрику максимального отклонения от средней величины.

Фреймрейты в приложении Gallery3D на устройствах А и Б

В качестве сравнения приведем график фреймрейта устройства Б после его оптимизации. Как видим, средний FPS почти не изменился, чего не скажешь об ощущениях пользователя.

Фреймрейт на устройстве Б после оптимизации

Управление энергопотреблением

Энергоэффективность всегда была головной болью для разработчиков мобильных ОС. Прожорливость приложений постоянно растет, и прогресс в аккумуляторных технологиях за ней хронически не успевает. Вот почему важность управления питанием все время возрастает, и для решения этой проблемы необходимо применять поистине глобальный подход.

За последнее десятилетие значительных успехов в области экономии энергии достигли мобильные процессоры. Современные модели поддерживают технологии динамического изменения напряжения и частоты, таких как Enhanced Intel SpeedStep. Со стороны ОС управлением режимами работы процессора занимаются специальные компоненты ядра, такие, например, как cpufreq в Linux. В настоящее время мы наблюдаем процесс перемещения передового фронта борьбы за энергоэффективность от процессоров (где уже сделано немало) к другим системам мобильных устройств. Например, внедрение динамического управления графическим процессором (подобного тому, что применяется в ЦПУ) позволяет в некоторых случаях экономить до 50% энергии. Внимания заслуживают также системы ввода-вывода; повышение их интеллектуальности, способности самостоятельно выбирать оптимальный режим работы также положительно скажется на потреблении.

В нынешних ОС ситуация с энергопотреблением такова. ОС Android исповедует принцип «гибкого саспенда». Не имея средств управления рабочим энергопотреблением устройства, Android агрессивно пытается перевести систему в состояние саспенда, если в ней не происходит ничего интересного, что определяется отсутствием блокировок (wakelock). Windows 8 предлагает принципиально новое состояние устройства, названное «подключенным ждущим режимом». В отличие от традиционного ждущего режима S3, при котором приостанавливаются все системные процессы, здесь система продолжает работать в чрезвычайно экономном режиме, позволяя, например, принимать e-mail. Подключенный ждущий режим реализован аппаратно в процессоре и программно в ядре системы.

Корректность работы приложений с точки зрения энергопотребления остается ахиллесовой пятой обоих описанных подходов к сбережению. Недавние исследования показали, что бесплатные приложения Android потребляют 75% энергии впустую, показывая рекламу в свернутом режиме и не отдавая блокировку. То же самое справедливо и для Windows 8, где даже одно приложение, написанное неверно с точки зрения энергоэффективности, не позволит всей системе уйти в подключенный ждущий режим. В настоящее время не существует четкого понимания, как бороться с такого рода «кривыми» приложениями.

Открытость

Другой важной отличительной чертой мобильной ОС является ее открытость. Под открытостью мы понимаем меру свободы в использовании, распространении, настройки и усовершенствовании ОС для своих нужд. Существует отдельное исследование, посвященное открытости ОС с точки зрения разработчика; здесь же мы рассматриваем ее в рамках экосистемы, то есть всех сторон, так или иначе связанных с эксплуатацией этой ОС.

Еще совсем недавно большинство телефонов имели внутри себя закрытое ПО, куда не имели доступ сторонние разработчики; пользователям же приходилось довольствоваться встроенным инструментарием. В процессе эволюции появились смартфоны с операционными системами, допускающими установку стороннего ПО, которое взаимодействовало с ОС посредством API; разработчикам были предоставлены соответствующие инструменты программирования (SDK). Хорошим примером ОС подобного рода является Apple iOS. Большую свободу для всей экосистемы предоставляют ОС с открытым кодом, как, например, Android; преимущества открытого кода может почувствовать даже конечный пользователь, не имеющий отношения к программированию – они, например, в количестве производителей, использующих эту ОС и, в конечном счете, количестве моделей.

Поддержка облачных технологий

Облачные технологии находят все более широкое распространение в мобильных ОС; в большинстве своем, приложения, их использующие, представляют собой веб-сайты, открывающиеся в браузере или веб-приложения. Очень часто приложения созданы на HTML5, поэтому реализация данной технологии в мобильной ОС находится в центре внимания ее разработчиков. Сайт html5test.com оценивает количественно поддержку HTML на различных платформах, приведем результаты в виде таблицы (в статье приведены устаревшие данные, мы публикуем самые актуальные — прим. переводчика). Нам особенно приятно, что Tizen, новичок в мире мобильных ОС, занимает первое место в этом рейтинге.

Браузеры сторонних производителей находятся в менее выигрышной ситуации по сравнению со встроенными в ОС, поскольку не имеют такого контроля над системой и процессом ее разработки. В идеале, браузер должен работать в своей собственной среде, к этому стремятся все разработчики; про Firefox OS сейчас слышали уже многие, а вот на этом видео можно посмотреть превью Opera OS. Отметим, впрочем, что независимые разработчики по-прежнему легко удерживаются в топе, очередной прорыв – китайский браузер Dolphin Engine (прим. переводчика).

Источник

ОС для мобильных устройств. Windows Mobile

Презентацию к данной лекции Вы можете скачать здесь.

Введение

Особенности ОС для мобильных устройств

К мобильным устройствам принято относить мобильные телефоны, смартфоны и коммуникаторы. Разработчики ОС для мобильных устройств работают над тем, чтобы приблизить возможности этих ОС к возможностям ОС для настольных и портативных компьютеров. Однако в ОС для мобильных устройств есть своя специфика. Их основные особенности следующие.

Мультимедийные возможности: рисунки, видео, аудио, обмен мультимедийными сообщениями. Обработка мультимедийной информации для мобильных устройств особенно важна: пользователи должны иметь возможность сделать фотографии, снять видео, просмотреть их на мобильном устройстве, опубликовать в Интернете, послать на настольный компьютер или в виде сообщения своим корреспондентам.

Рынок ОС для мобильных устройств

В настоящее время на рынке мобильных устройств используется несколько десятков наиболее распространенных ОС. Некоторые из них разработаны на основе свободно распространяемого ядра Linux. Ведущие фирмы-производители мобильных устройств поддерживают собственные ОС либо ОС, приобретенные вместе с их фирмами-разработчиками. Наиболее распространенные ОС для мобильных устройств следующие:

В данной лекции мы рассмотрим первые четыре семейства ОС для мобильных устройств как наиболее популярные.

Windows Mobile

Windows Mobile: возможности и ПО. ОС Windows Mobile предоставляет разнообразный набор возможностей и программного обеспечения:

Версии Windows Mobile 6. Начиная с версии 6, Windows Mobile выпускается в трех основных версиях:

Пользовательский интерфейс Windows Mobile 6.5 представлен на рис. 30.1.

Symbian OS

Возможности Symbian OS. Symbian OS поддерживает удобный пользовательский интерфейс и имеет значительное число сервисных программ, в том числе – разработанных фирмой-производителем Nokia. Основные возможности для пользователя следующие:

Источник

QA evolution

Мобильные ОС

В современном мире существует огромное разнообразие мобильных устройств. Мобильный — значит переносимый, т.е. сюда мы относим не только сотовые телефоны, но и планшеты, плееры и прочие устройства.

Как и у любого компьютерного устройства, у мобильных есть операционные системы. Мобильные ОС достаточно распространены давайте рассмотрим каждую из наиболее известных в порядке убывания их популярности.

Android

Это операционная система для смартфонов, планшетов, приставок, нетбуков и других устройств. Является собственностью компании Google и признана самой популярной в мире. 22 октября 2008 года Google объявила об открытии онлайн-магазина приложений для ОС Android — Android Market. Количество приложений для Андроид в данном магазине превышает 1,43 млн. Первая версия ОС вышла в свет в 2008 году на смартфоне HTC и с тех пор неустанно обновляется.

Мобильные ОС — достоинства Android:

iOS — операционная система для смартфонов, планшетов и др. устройств, разработанная компанией Apple исключительно для своих устройств.

Пользовательский интерфейс iOS основан на концепции прямого взаимодействия с использованием жестов «мультитач». Элементы управления интерфейсом состоят из ползунков, переключателей и кнопок. Впервые операционная система была представлена в 2007 году.

Мобильные ОС — достоинства iOS:

Windows Phone

Windows Phone OS — мобильная операционная система, выпущенная в 2010 году корпорацией Майкрософт. Данную операционку можно легко узнать по своеобразным “живым” плиткам на начальном экране. Не так популярна как 2 предыдущие, но тем не менее имеет ряд своих преимуществ:

Blackberry

Blackberry OS — операционная система для устройств Blackberry на основе QNX, впервые выпущенная в 2009 году. По своей сути ориентирована на бизнес-сегмент, корпоративных пользователей.

Мобильные ОС — достоинства Blackberry OS:

Существует также ряд других операционных систем, например Symbian OS, BADA (Samsung) и другие. Но они не настолько популярны как вышеперечисленные.

Мобильные ОС их популярность

Давайте рассмотрим мобильные устройства на платформах Andriod, iOS, Windows OS и Blackberry, охарактеризуем их популярность в разных регионах.

В настоящее время мобильных устройств существует огромное множество. Мобильные телефоны, планшеты, электронные книги, нетбуки, умные часы и так далее. Давайте разберем на примерах.

На платформе Android работает ну очень много самых разных устройств по всему миру. Это в большинстве своем планшеты и смартфоны. Штампуют их в неимоверных количествах. Из наиболее известных — это планшеты и смартфоны Samsung, HTC, Huawei и другие. Особенность популярности Android в том, что его можно устанавливать на самые разнообразные устройства. Наиболее распространены такие устройства на территории Азии, Европы.

iOS может быть установлена только в устройствах компании Apple, что значительно уменьшает их количество по всему миру (как видно из графика). Ipads, Iphones, Ipods, Macbooks, IMacs и Iwatch наиболее распространены на территории США и Европы.

Windows OS установлены практически на всех мобильных устройствах Nokia нового поколения, успешно пришел на замену Symbian. Чаще всего такие устройства покупают в США, Бразилии и Индии и Европе.

Устройства на Blackberry OS применимы исключительно к устройствам данной компании, которые разрабатывают в Канаде и соответственно больше всего их именно там. Также его популярность можно отметить в США, Европе.

Надо понимать, что деление по регионам очень условное, поскольку динамика постоянно меняется с учетом развития прогресса в IT в настоящее время.

Об некоторых особенностях тестирования мобильных ОС можно прочитать здесь.

Источник