Chương 1. Tính năng kỹ thuật, hình thức tổ chức và các chức năng của smartphone trên các hệ điều hành WM 1.1 Hệ điều hành WM và các hệ thống dùng WM 1. Hệ điều hành WM WM là hệ điều hành dành cho thiết bị di động của Microsoft. Đây là một hệ điều hành loại thu gọn kết hợp với một bộ các ứng dụng cơ bản cho các thiết bị di động dựa trên giao diện lập trình ứng dụng Win32 của Microsoft.
Các thiết bị chạy WM bao gồm Pocket PC, Smartphone, Portable Media Center, và các máy tính lắp sẵn (on-board) cho một số loại ô tô. Ngoài ra, một số máy tính xách tay loại nhỏ (ultra-portable notebook) cũng có thể sử dụng hệ điều hành này. WM đƣợc thiết kế để có vẻ ngoài và các tính năng tƣơng tự với các phiên bản để bàn (desktop) của Windows. Các thiết bị dùng WM thƣờng đƣợc hỗ trợ sản xuất của rất nhiều hãng điện thoại lớn trên thế giới nhƣ HTC (High Tech Computer), Samsung, Sony Ericsson, Motorola;.Dƣới đây là danh sách một số thiết bị cài WM phổ biến 1.
HTC Touch HD 2. HTC Touch Cruise Series 4. HTC Touch Diamond 1 & 2 5. Đặc điểm hệ điều hành WM WM dựa trên nền tảng hệ điều hành WCE vì vậy hệ điều hành này mang các đặc điểm chung của hệ điều hành WCE.
Hệ điều hành WCE là một hệ điều hành cho các thiết bị nhỏ, hệ thống thƣờng không đĩa với dung lƣợng bộ nhớ hạn chế. Sử dụng một nhân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thời gian thực cứng, hệ điều hành cung cấp ƣu tiên, môi trƣờng đa nhiệm với sự hỗ trợ nhiều công nghệ theo yêu cầu của các hệ thống nhúng. Đặc điểm Mô tả Modul hóa Modul hóa của hệ điều hành WCE đƣợc phản ánh tách riêng các tiến trình và bảo vệ bộ nhớ nhằm nâng cao chất lƣợng và hiệu suất của hệ thống, cũng nhƣ hiệu quả của thiết kế hệ thống nhúng. Khả năng mở rộng Khả năng mở rộng đƣợc chứng minh bằng thực tế là Windows CE là một đa nhiệm, hệ điều hành thực sự có thể chứa nhiều quá trình thông qua một cơ chế quản lý đa luồng hiệu quả.
Khả năng dự báo Rất quan trọng để dự đoán là thiết lập nhiều phần cứng, khả năng thời gian thực đƣợc cung cấp bởi hệ điều hành. Các khía cạnh khác của thiết kế góp phần vào khả năng dự đoán là hiệu quả xử lý độ trễ gián đoạn, hệ thống phản ứng định lƣợng và truy cập hệ thống hẹn giờ. Khả năng thích nghi Khả năng thích ứng của Windows CE đƣợc hỗ trợ bởi thiết kế kiểu mô-đun của hệ thống. Khả năng thích nghi đƣợc thể hiện thông qua các tính năng của Platform Builder, bao gồm cả truy cập thành phần danh mục và mã nguồn đƣợc chia sẻ.
Tính ổn định Windows CE cho thấy sự ổn định của nó bằng cách hoạt động ổn định khi chịu tải với số dữ liệu lớn và thời gian dài hoạt động trong thời gian kiểm thử. Bảo mật Bảo mật của hệ điều hành đƣợc hỗ trợ bởi một số các dịch vụ đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng, OEM cấp giấy chứng nhận và cách quản lý nâng cao. Khả năng tiếp cận Windows CE bao gồm nhiều tính năng thiết kế mà làm cho truy cập đến các dịch vụ trong các tiến trình. Tính kiểm thử Windows CE tính kiểm thử cao với hệ thống.
Đội ngũ bảo đảm chất lƣợng cho sản phẩm đƣợc dành riêng để thử nghiệm kỹ lƣỡng của mỗi bản phát hành sản LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Ngoài ra, Platform Builder cung cấp một bộ đầy đủ tool kiểm thử để có thể sử dụng để thực hiện các thiết kế hệ thống nhúng. Hiệu suất Windows CE có ƣu điểm về tốc độ và thời gian. Để đảm bảo đặc điểm này, thử nghiệm hiệu suất đƣợc thực hiện một cách liên tục, cho tất cả các phiên bản của sản phẩm.
Khả năng tồn tại Windows CE cho thấy khả năng tồn tại khi đối mặt với rủi ro trong các sự cố phần mềm và phần cứng, phần lớn trong thiết kế quản lý điện năng của hệ điều hành. Đặc điểm hệ điều hành WCE 1. Kiến trúc hệ điều hành WM Thiết bị sử dụng hệ điều hành WM đƣợc xây dựng dựa trên nền tảng kiến trúc hệ điều hành WCE gồm bốn tầng chính: Tầng phần cứng: bao gồm bộ vi xử lý, RAM, ROM, bộ vi xử lý tín hiệu số, các thiết bị vào/ra. Tầng nhà sản xuất thiết bị (OEM - Original Equipment Manufacturer): Bao gồm bộ nạp khởi động, file cấu hình, trình điều khiển, lớp tích hợp (OAL - OEM Adaptation Layer), lớp OAL cho phép một cho phép nhà sản xuất thiết bị tích hợp vào một platform cụ thể và bao gồm các chức năng liên quan đến khởi động hệ thống, quản lý các ngắt, quản lý hồ sơ, quản lý điện năng, timer và clock.
Tầng hệ điều hành: bao gồm kernel và lõi DLL, các đối tƣợng lƣu trữ, công nghệ đa phƣơng tiện, quản lý thiết bị, các dịch vụ giao tiếp, mạng, giao diện đồ họa và Subsystem các. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Application Internet Client Custom Applications User Interface ayer Services Windows Mobile International Applications Operating Applications and Services System Layer Development Core DLL Object Store Multimedia Graphic Device Communication Technologies Windowing and Manager Services and Event System Networking (GWES) Kernel OEM Adaptation Layer (OAL) OEM Layer Drivers Boot Loader Configuration Files Hardware Layer Hình 1.1: Kiến trúc hệ điều hành WCE 1. Một số phần cứng điển hình WCE Vì hệ điều hành WM dựa trên nền tảng hệ điều hành WCE nên các thành phần phần cứng trong hệ điều hành chuẩn WCE mà có thể thích hợp cho việc giám định cho một thiết bị bao gồm: Bộ xử lý LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Với WCE, Microsoft cung cấp một hệ điều hành có thể chạy trên nền phần cứng. Bốn họ hệ thống của lõi xử lý đƣợc hỗ trợ là: ARM, MIPS, SH4 và x86.
Hệ thống lõi xử lý ARM hiện tại đang là phổ biến nhất trong các loại điện tử tiêu dùng nhƣ điện thoại thông minh, PDA và chuyển hƣớng thiết bị. Nhà cung cấp đang cung cấp bộ vi xử lý ARM đƣợc sử dụng trong các thiết bị WCE. Một số tên mà chúng ta có thể thấy trong những năm gần đây nhất nhƣ họ vi xử Intel PXA2x0/PXA30x XScale. Intel đã bán hoạt động của mình trong lĩnh vực này cho Marvell.
Một hãng sản xuất cạnh tranh trên thị trƣờng này là Samsung với S3Cxxxx. Một trong những khía cạnh thú vị của tất cả các phạm vi bộ vi xử lý là gần nhƣ tất cả các thiết bị ngoại vi cần thiết để xây dựng một điện thoại thông minh đƣợc tích hợp vào một chip. Những bộ vi xử lý đó cũng đƣợc xem nhƣ là hệ thống trên Chip (SoC). Điều này có nghĩa là rất nhiều thông tin liên quan có thể đƣợc cần thiết cho việc khai thác dữ liệu vật lý trên một thiết bị đƣợc hỗ trợ bởi SoC phải đƣợc lấy từ datasheets của SoC.
Để có thể tạo một bản copy của NOR flash memory trong thiết bị bằng cách sử dụng kỹ thuật Boundary Scan để biết đƣợc cách bố trí bộ nhớ của smart phone, các dòng chip lựa chọn đƣợc kết nối với từng loại bộ nhớ chip. Tuy nhiên việc tìm kiếm datasheets trở lên khó khăn hơn bởi nhiều SoC đƣợc thiết kế đặc biệt cho việc tạo nên chiếc điện thoại và phân phối datasheets đƣợc kiểm soát chặt chẽ. Trong trƣờng hợp những datasheets không available, các thông tin cần thiết chỉ có thể có đƣợc bằng cách đảo ngƣợc một thiết bị tƣơng tự. Các SoC mới nhất tích hợp bộ nhớ RAM và bộ nhớ flash thành một gói, vì vậy làm cho việc khai thác bộ nhớ vật lý thậm chí còn khó khăn hơn.
Bên cạnh đó, SoC có thể chứa bộ nhớ đặc biệt an toàn cho việc lƣu trữ dữ liệu giống nhƣ các khóa mật mã. Bộ nhớ flash Bộ nhớ flash đƣợc sử dụng rộng rãi cho việc lƣu trữ dữ liệu không dễ thay đổi. Có hai loại chính của flash memory, NOR và NAND flash. Flash có thuộc tính cụ thể mà có liên quan khai thác dữ liệu.
Ví dụ, dữ liệu không thể đƣợc cập nhật ở một điểm trong bộ nhớ flash, dữ liệu đầu tiên có thể đƣợc copy từ flash đến RAM, đƣợc thay đổi và sau đó đƣợc copy trở lại vị trí ô nhớ khác trong Flash. NOR flash Đây là loại bộ nhớ flash có một giao diện nhƣ RAM, nó có một kênh dữ liệu, một kênh địa chỉ và các luồng điều khiển. NOR flash đƣợc ánh xạ trong bản đồ bộ nhớ của bộ vi xử lý và mã xử lý có thể đƣợc thực hiện trực tiếp tại mã xử lý. NOR flash cũng có thể LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đƣợc sử dụng nhƣ là nơi lƣu trữ dữ liệu ngƣời dùng.
Nhiều thiết bị WCE trƣớc đây có một thƣ mục duy nhất trong thƣ viện gốc mà đƣợc ánh xạ đến một phần trong NOR flash. với một trình điều khiển đặc biệt, nhƣ quản lý bộ nhớ ổn định của Intel một phần của bộ nhớ NOR flash không đƣợc sử dụng mã có thể đƣợc sử dụng cho dữ liệu ngƣời dùng. Thƣ mục này là dành cho ví dụ rất thích hợp cho việc backup hệ thống lƣu trữ và bởi vì nó nằm trong flash, dữ liệu bị xóa có thể vẫn tồn tại. Khi một thiết bị hết pin làm cho hệ thống bị khởi động lại thì dữ liệu không bị mất đi mà vẫn có thể backup lại đƣợc toàn bộ dữ liệu ngƣời dùng gần đây.
NAND flash NAND flash có thể đƣợc coi là tƣơng đƣơng với trạng thái nguyên của một đĩa cứng. Nó có một giao diện với một kênh I /O và dòng điều khiển kết nối các chip bộ nhớ để xử lý. Trên kênh I/O này, lệnh gán, địa chỉ và dữ liệu đƣợc gửi đi. Bộ nhớ NAND flash không đƣợc ánh xạ trong không gian bộ nhớ của bộ xử lý, code đƣợc lƣu trữ trong một chip NAND flash có thể không đƣợc thực hiện trực tiếp, nhƣng có đƣợc load đầu tiên vào RAM, và nó giống nhƣ một đĩa cứng.
Sau khi cài đặt lại, mã chƣơng trình tải khởi động đƣợc nạp vào bộ nhớ RAM thông qua một số cơ chế phụ thuộc kiểu bộ nhớ flash đƣợc sử dụng. Các mã trong khối này sẽ chứa đựng những hƣớng dẫn để truy cập vào phần còn lại của các khối, để nạp hệ điều hành vào RAM. Trạng thái điển hình của điện thoại thông minh WCE là sau khi hệ điều hành đƣợc load, và sẽ phát hiện cho dù đó là một thiết lập lại. Trong trƣờng hợp đó, nó sẽ cài đặt ngẫu nhiên.