Date post: | 16-Jun-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | truongnhan |
View: | 212 times |
Download: | 0 times |
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 1/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
OS für kleine Endgeräte:Symbian OS
Sven Walter
Proseminar KVBK
Konzepte von Betriebssystem-Komponenten:
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 2/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Überblick
1. Einleitung
2. Hardware Anforderungen und Architektur
3. Betriebssystem Architektur
4. Kernel
5. Gerätetreiber
6. Threading Modell
7. Zusammenfassung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 3/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
Geschichte:
• Gründung 1998 durch Ericsson, Nokia, Motorola und Psion
• Eigentümer heute: Ericsson, Nokia, Panasonic, Psion, Samsung, Siemens und Sony Ericsson
• Alle weiteren führenden Mobiltelefonhersteller sind Lizenznehmer
Einleitung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 4/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
Geschichte:
• Start als Betriebssystem für PDAs der Psion Serie
• Im ersten Quartal 2004 waren 18 Mobiltelefone mit Symbian OS erhältlich, und 30 in der Entwicklung
• Im ersten Quartal 2004 wurden weltweit 2,4 Millionen Mobiltelefone mit Symbian OS ausgeliefert
Einleitung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 5/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
Charakteristika:
• Integrierte multimode Mobiltelefonie
• Offene Anwendungsumgebung
• Offene Standards und Kompatibilität
• Multitasking und Multithreading
• Flexibles Benutzer-Schnittstellen Design
• Robustheit
Einleitung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 6/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Überblick
1. Einleitung
2. Hardware Anforderungen und Architektur
3. Betriebssystem Architektur
4. Kernel
5. Gerätetreiber
6. Threading Modell
7. Zusammenfassung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 7/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
Prozessor:
• 32 bit, Little-Endian
• ARM – Architektur
• Befehlssatz: ARM V4 oder später
• Normale / Privilegierte Modi
• Interrupts
• Exceptions
Hardware Anforderungen
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 8/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
Memory Management Unit (MMU):• Translation Look-Aside Buffer (TLB)
• Unterstützung großer und kleiner Seiten
Hardware Anforderungen
Speicher:
• 8 – 16 Mbyte RAM
• 8 – 16 Mbyte ROM
• 16 oder 32 bit Speicherbus
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 9/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Hardware Architektur
nach „Creating Symbian OS phones“
Phone PCB
Chip
CPU Core
CPU CoreARM architecture CPUMMUChaches
ChipSystem–on-chipTimersInterrupt ControllerDMA ControllerPhone PCBPCD, KeypadAudio CodecMemoryDigitizer, Radio
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 10/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Überblick
1. Einleitung
2. Hardware Anforderungen und Architektur
3. Betriebssystem Architektur
4. Kernel
5. Gerätetreiber
6. Threading Modell
7. Zusammenfassung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 11/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
TelephonyGSM, GPRS, HSCSD EDGE
CDMA, cdma2000
Symbian OS Architektur
nach „Symbian OS v8.0 product description“
BaseUser Library, File Server
Kernel, Device Driver
SecurityCryptography, certifiacte management,
Software installation
Communication InfrastructureTCP, dual IPv4 &v6, WAP stack
MultimediaImages, sounds, and graphics
Personal area networkingBluetooth, Infrared, USB
Application frameworkGraphical user interface framework,
Text and graphical utilities
Application enginesContacts, agenda, office, SyncML,
data management, browsing
MessagingSMS, EMS, MMS,
email (POP3 & IMAP4)
Java MIDPWireless messaging, Bluetooth,
mobile media, 3D graphics
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 12/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Symbian OS Architektur
von www.symbian.com
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 13/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Überblick
1. Einleitung
2. Hardware Anforderungen und Architektur
3. Betriebssystem Architektur
4. Kernel
5. Gerätetreiber
6. Threading Modell
7. Zusammenfassung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 14/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
An einen Mikrokernel angelehnt:
• Message-Passing Framework zur Unterstützung von Servern auf User-Seite
• Netzwerkstack als Server auf User-Seite realisiert
• Dateisystem in einem Server auf User-Seite realisiert
Kernel
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 15/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
An einen monolithischen Kernelangelehnt:
• Gerätetreiber auf Kernel-Seite / zur Laufzeit nachladbar
• Scheduler und Scheduling-Richtlinien im Kernel implementiert
• Speicherverwaltung im Kernel implementiert
Kernel
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 16/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
Kernel Aufgaben:
• Privilegierter Modus
• Kernel-Bibliothek
• Kernel-Erweiterungen
• Benutzer-Bibliothek mit API
Kernel
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 17/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Kernel
Kernelextension
Clie
nt th
read
File
Ser
ver
Kernelextension Kernel
User library
File server API Device API
DevicePeripheral hardwarenach „Creating Symbian OS phones“
Legende:UserPrivileged
Device Driver
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 18/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Überblick
1. Einleitung
2. Hardware Anforderungen und Architektur
3. Betriebssystem Architektur
4. Kernel
5. Gerätetreiber
6. Threading Modell
7. Zusammenfassung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 19/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
• Jeder Zeit nachladbar und entfernbar
• Bibliothek mit API für Anwendungen zur Hardwaresteuerung
• Bibliothek auf Kernel-Seite:
Gerätetreiber
1. Logical Device Driver (LDD)
2. Physical Device Driver (PDD)
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 20/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Gerätetreiber
App
licat
ion
thre
ad
Kernel
User library
Device API
Peripheral hardwareA
pplic
atio
nth
read
LDDPDD
nach „Creating Symbian OS phones“
Legende:UserPrivileged
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 21/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Überblick
1. Einleitung
2. Hardware Anforderungen und Architektur
3. Betriebssystem Architektur
4. Kernel
5. Gerätetreiber
6. Threading Modell
7. Zusammenfassung
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 22/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Threading Modell
• Prozess als Speicherschutzeinheit
• Thread als kleinste Ausführungseinheit
• „Kernel Server“ - Thread
• „Null“ - Thread
• Virtual Machine Modell für Programme
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 23/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004Threading Modell
aus „Creating Symbian OS phones“
Proseminar KVBKFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Folie 24/25 S.Walter© Informatik 4 - KVBK SS2004
19.07.2004
Zusammenfassung:
• Geschichte, Charakteristika
• Hardware Anforderungen und Architektur
• Betriebssystem Architektur
• Kernel
• Gerätetreiber
• Threading Modell
Zusammenfassung