Hệ điều hành di động là trung tâm của mọi hoạt động trênthiết bị di động và cho phép người dùng tương tác với ứng dụng và dữ liệu trên thiếtbị.Hệ điều hành di động cung cấp một giao diện
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN o0o BÀI TẬP LỚN Đề tài 7: Tìm hiểu hệ điều hành di động so sánh với ngun lí hệ điều hành Mơn học: Hệ điều hành Số thứ tự nhóm: 11 Bùi Huy Hồng Phan Hồng An Bùi Mạnh Cường Lò Văn Dương Trần Trung Hiếu Vũ Thành Luân Nguyễn Hoàng Nam MSSV: B21DCCN383 MSSV: B21DCCN136 MSSV: B21DCCN187 MSSV: B21DCCN283 MSSV: B21DCCN373 MSSV: B21DCCN502 MSSV: B21DCCN551 Giảng viên hướng dẫn: Ths Đinh Xuân Trường HÀ NỘI, 05/2023 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, nhóm 11 chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Ths Đinh Xuân Trường Trong trình học tập tìm hiểu mơn Hệ Điều Hành, chúng em nhận quan tâm, giảng dạy tận tình, chi tiết Thầy giúp chúng em có đủ kiến thức để vận dụng vào tập lớn Từ kiến thức đó, chúng em xin trình bày mà tìm hiểu hệ điều hành di động liên hệ với nguyên lí hệ điều hành để gửi đến thầy Tuy nhiên, kiến thức hệ điều hành di động chúng em cịn nhiều hạn chế định Do đó, khơng tránh khỏi sai sót q trình hồn thiện Kính mong thầy xem xét đóng góp để giúp nhóm chúng em rút kinh nghiệm tập lớn hoàn thiện Lời cuối cùng, chúng em xin kính chúc thật dồi sức khỏe, hạnh phúc, tiếp tục dìu dắt hệ sinh viên MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Đóng góp tập lớn 1.3 Bố cục tập lớn CHƯƠNG HỆ ĐIỀU HÀNH DI ĐÔNG 2.1 Khái niệm 2.2 Lịch sử đời 2.3 Tiện ích 2.4 HĐH di động phổ biến CHƯƠNG TỔ CHỨC HỆ ĐIỀU HÀNH DI ĐỘNG 11 3.1 Quản lí phần cứng 11 3.2 Quản lý file 17 3.2.1 Android 17 3.2.2 IOS 19 3.3 Quản lí tiến trình 23 3.3.1 Tiến trình 23 3.3.2 Luồng 24 3.3.3 Điều độ tiến trình 24 3.3.4 Các vấn đề quản lí tiến trình 25 3.3.5 Tình trạng bế tắc đói 25 3.4 Quản lí ứng dụng 26 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH 29 4.1 Kiến trúc hệ thống 29 4.2 Tổ chức nhớ 34 4.3 Tổ chức I/O 35 4.4 Môi trường phát triển ứng dụng 36 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 40 5.1 Điểm mạnh hệ điều hành di động 40 5.2 Vấn đề thách thức 40 5.3 Kết luận 41 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Hình 2.2 Hệ điều hành di động Biểu đồ liệu thị trường hệ điều hành di động toàn cầu Hình 2.3 Hình 2.4 Hệ điều hành Android Hệ điều hành IOS Hình 2.5 Hệ điều hành Symbian 10 Hình 3.1 Hình 3.2 Trình điều khiển 12 Quản lý nguồn 13 Hình 3.3 Hình 3.4 Quản lý CPU 13 Quản lý nhó 14 Hình 3.5 Hình 3.6 Quản lý thiết bị nhập xuất 15 Quản lý cảm biến 15 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Quản lý kết nối 16 Bảo mật phần cứng 17 Hệ thống File 17 Hình 3.10 Cấu trúc thư mục 18 Hình 3.11 Quyền truy cập 19 Hình 3.12 Bảo mật 19 Hình 3.13 Hệ thống File 20 Hình 3.14 Cấu trúc thư mục 21 Hình 3.15 Quyền truy cập 22 Hình 3.16 Bảo mật 22 Hình 3.17 Quản lý tiến trình 23 Hình 3.18 Quản lý ứng dụng 28 Hình 4.1 Hình 4.2 Kiến trúc Android OS 29 Kiến trúc IOS 30 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Kiến trúc Window Phone OS 31 Kiến trúc Symbian OS 32 Kiến trúc lai lớp 33 i CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề Hiện nay, thiết bị di động trở thành thiết bị công nghệ sử dụng phổ biến Hiện tượng "smartphone" trở thành tâm điểm toàn cầu năm gần Chúng ta thấy thiết bị di động xuất khắp nơi, từ điện thoại di động, điện thoại thông minh, máy tính bảng, Để đáp ứng nhu cầu lớn, ngày tăng người dùng, tập đồn cơng nghệ, hàng trăm thương hiệu lớn cho mắt hệ điều hành khác nhau, mang đến tính lạ Từ tạo nên cạnh tranh lớn thị trường di động Thật vậy, thiết bị di dộng ưa chuộng có số lượng người tiêu dùng lớn đến tiện ích mà mang lại Ban đầu thiết bị di động mắt để đáp ứng nhu câu liên lạc từ xa Trải qua nhiều năm, với phát triển công nghệ đại, tính thiết bị di động ngày tăng hiệu suất cải thiện Không nghe, gọi, xem lịch mà cịn kết nối mạng toàn cầu, cập nhật tin tức, bắt kịp xu cơng nghệ Hệ điều hành di động não giúp điều khiển, trì, phát triển tính cần thiết Dựa ngun lí cốt lõi hệ điều hành, mobile OS tổ chức, hoạt động để đáp ứng tính để sử dụng thiết bị di động dễ dàng Mặc dù loại máy tính nay, điển laptop “di động”, hệ điều hành mà chúng sử dụng không coi hệ điều hành di động Lí hệ điều hành chúng thiết kế dành cho máy tính để bàn mà trước khơng có khơng cần tính di động cụ thể Ranh giới này, thứ mà phân biệt điện thoại di động thiết bị khác bị xóa nhịa năm gần đây, thực tế thiết bị trở nên nhỏ di động không phần cứng khứ 1.2 Đóng góp tập lớn Bài tập lớn tập trung trình bày khái niệm, giới thiệu hệ điều hành di động Cách hệ điều hành di động tổ chức, hoạt động nguyên lí xây dựng sẵn 1.3 Bố cục tập lớn Phần lại báo cáo tập lớn tổ chức sau Chương giới thiệu tổng quan hệ điều hành di động, bao gồm khái niệm, lịch sử đời Bên cạnh đó, chương giúp hiểu biết hệ điều hành Document continues Discover more from: hệ điều hanh hdh001 Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng 16 documents Go to course NGAN HANG Nlchdh - ngân hàng câu hỏi 67 hệ điều hanh Huong-dan-BTL-He-thong-Quan-ly-quan22 Cybercafe hệ điều hanh 30 Bai cai dat va cau hinh cac dich vu Ubuntu hệ điều hanh Intel 10 hệ điều hanh Bài tập lớn môn CƠ SỞ DỮ LIỆU 27 14 hệ điều hanh Bare jrnl https://www.studocu.com/vn/document/tr hệ điều hanh CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG di đông phổ biến, sử dụng rộng rãi Những tiện ích mà hệ điều hành di động mang lại đề cập trình bày cụ thể, rõ ràng chương Chương trình bày hoạt động, tổ chức hệ điều hành di động Hệ điều hành di động vận hành quản lí khía cạnh quản lí phần cứng, quản lí hệ thống file, quản lí tiến trình chạy quản lí ứng dụng Từ thiết bị di động sử dụng hệ điều hành hoạt động hiệu quả, dễ dàng quản lí, bảo trì Chương trình bày việc so sánh hệ điều hành di động với nguyên lí hệ điều hành Chương trọng tâm nghiên cứu, so sánh kiến trúc hệ thống, tổ chức nhớ, tổ chức I/O môi trường phát triển ứng dụng Còn lại chương đưa phần đánh giá, kết luận hệ điều hành di động Chương tóm gọn, đưa điểm mạnh hay hạn chế cịn tồn cơng nghệ, thiết bị di động CHƯƠNG HỆ ĐIỀU HÀNH DI ĐÔNG 2.1 Khái niệm Hệ điều hành di động phần mềm quản lý điều khiển chức thiết bị di động điện thoại di động, máy tính bảng, đồng hồ thơng minh, thiết bị tương tự Hệ điều hành di động trung tâm hoạt động thiết bị di động cho phép người dùng tương tác với ứng dụng liệu thiết bị Hệ điều hành di động cung cấp giao diện thành phần phần cứng thiết bị chức phần mềm Thơng thường, bắt đầu thiết bị bật, hiển thị hình với biểu tượng ô vuông hiển thị thông tin cung cấp quyền truy cập vào ứng dụng Hệ điều hành di động quản lý kết nối mạng di động không dây quyền truy cập điện thoại Hàng tỉ người sử dụng hệ điều hành di động toàn giới, điều khiển loạt thiết bị, từ điện thoại thông minh đến máy tính bảng cơng nghệ đeo thể Các hệ thống cung cấp cho người dùng loạt tính năng, bao gồm gọi tin nhắn, kết nối liệu internet mạng di động, khả đa nhiệm, giao diện người dùng tương tác quyền truy cập vào nhiều ứng dụng dịch vụ bên thứ ba để cải thiện thêm trải nghiệm người dùng Hình 2.1: Hệ điều hành di động 2.2 Lịch sử đời Trước năm 1993, điện thoại di động sử dụng hệ thống nhúng để kiểm soát hoạt động CHƯƠNG HỆ ĐIỀU HÀNH DI ĐƠNG Sau đó, nhà sản xuất tiến xa so với hệ thống nhúng, chẳng hạn PenPoint OS GO Corp vào tháng 4/1993 Newton OS Apple vào tháng 8/1993 Tháng 8/1994, điện thoại thông minh đầu tiên, IBM Simon đời với hình cảm ứng, email tính PDA Năm 1998, Symbian Ltd thành lập hình thức liên doanh Psion, Ericsson, Motorola Nokia Hệ điều hành EPOC32 Psion đổi tên thành Symbian sau sử dụng công ty liên doanh số thương hiệu điện thoại di động lớn khác, đặc biệt Nokia Windows Mobile hệ điều hành di động phát triển Microsoft, lần đầu mắt vào năm 2000 với tên gọi Pocket PC, gọi Windows Mobile Classic Windows Mobile Professional Nó cho phép người dùng truy cập nhiều tính giống máy tính để bàn họ, chẳng hạn Office Outlook Internet Explorer Tháng 6/2001, Nền tảng Symbian Series 80 Nokia phát hành lần Nokia 9210 cho phép người dùng cài thêm ứng dụng bổ sung BlackBerry OS 1.0 mắt vào năm 2002 theo sau nhiều phiên khác công ty làm việc để cải thiện mở rộng tảng Năm 2008, BlackBerry mắt phiên 4.6, có trình duyệt hỗ trợ cho thiết bị có kết nối Wi-Fi Phiên 5.0 giới thiệu giao diện người dùng cải thiện giúp việc điều hướng dễ dàng tính khác gọi điện thoại giọng nói hỗ trợ email HTML Phiên cung cấp khả tương thích với trình phát flash tích hợp với mạng xã hội bên thứ ba Twitter Facebook Phiên BlackBerry OS 10, phát hành vào năm 2013 không hỗ trợ từ ngày tháng năm 2022 Tháng 11/2005, Nokia giới thiệu hệ điều hành Maemo máy tính bảng đầu tiên, chạy mẫu máy N770 với hình cảm ứng điện trở 4,13 inch Tháng 6/2008, Nokia trở thành chủ sở hữu Symbian Ltd hệ điều hành Symbian Tháng 2/2011, Android 3.0 Honeycomb mắt, phiên Android hỗ trợ máy tính bảng, với máy tính bảng Android - Motorola Xoom Nokia từ bỏ hệ điều hành Symbian thông báo họ sử dụng Windows Phone Microsoft làm tảng điện thoại thơng minh mình, Symbian dần ngừng phát triển Năm 2007, Apple mắt hệ điều hành di động họ với mắt CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH 4.1 Kiến trúc hệ thống Mỗi hệ điều hành di động có kiến trúc riêng Ta phân tích số hệ điều hành di động phổ biến: Android OS: Hiện tại, Android sở hữu phát triển Google Hệ điều hành Android ngăn xếp thành phần phần mềm, chia thành phần lớp hình bên Hình 4.1: Kiến trúc Android OS Linux Kernel tảng cốt lõi hệ thống, quản lý phần cứng tài nguyên Android runtime bao gồm thư viện lõi thư viện Dalvik VMCore có thư viện để cung cấp chức JAVA PL, Đảm nhiệm việc thực thi mã ứng dụng viết Java, biên dịch chạy chúng hạt nhân Linux Thư viện cung cấp thư viện C/C++ Java để hỗ trợ tính hệ thống đồ họa Application Framework lớp trung gian ứng dụng hệ thống, cung cấp API dịch vụ cần thiết cho việc phát triển ứng dụng Cuối ứng dụng mà người dùng tương tác, xây dựng sở Framework sử dụng tài nguyên từ thư viện hạt nhân 29 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH IOS: IOS có cấu trúc đơn giản, cực nhỏ IOS thiết kế dựa vào ràng buộc nhớ, tốc độ, phần cứng router Hình 4.2: Kiến trúc IOS Các tiến trình (processes) tuyến riêng lẻ kết hợp với liệu để thực tác vụ, trì hệ thống, chuyển mạch gói liệu, thực giao thức định tuyến Nhân (Kernel) Cung cấp dịch vụ hệ thống tùy thuộc vào IOS, như: quản lý nhớ, lập lịch tiến trình Nó cung cấp quản lý tài nguyên phần cứng (CPU, nhớ) cho tiến trình Bộ đệm gói (Packet buffer) Cung cấp đệm toàn cục kết hợp với chức quản lý đệm để lưu trữ gói liệu chuyển mạch Trình điều khiển thiết bị (Device drivers) Làm chức điều khiển giao tiếp phần cứng thiết bị ngoại vi, giao tiếp tiến trình IOS, kernel, phần cứng Chúng giao tiếp với phần mềm chuyển mạch nhanh (fast switching software) Hardware đề cập đến chip vật lý hàn vào mạch điện thoại Iphone Window Phone OS: Hệ điều hành Windows Phone ngừng phát triển khơng cịn hỗ trợ Microsoft ngừng phát triển cung cấp phiên hệ điều hành Windows Phone vào năm 2017 Tuy nhiên, khứ, Windows Phone sử dụng kiến trúc dựa Windows NT Core, giống với hệ điều hành Windows máy tính 30 CHƯƠNG SO SÁNH NGUN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH Hình 4.3: Kiến trúc Window Phone OS Phần cứng bao gồm CPU ARM7, GPU có khả hỗ trợ trực tiếp X9, RAM 256MB, hình cảm ứng đa điểm có tính với nút Vật lý bắt buộc Kernel Xử lý quyền truy cập trình điều khiển thiết bị cấp thấp bảo mật, mạng lưu trữ Ba thư viện mơ hình ứng dụng, Mơ hình giao diện người dùng Mơ hình tích hợp đám mây nằm phía hạt nhân để quản lý ứng dụng thông báo Các API đối mặt với ứng dụng bao gồm silverlight, HTML / Javascript CLR hỗ trợ ứng dụng C# Net VB.Net Symbian OS: Hệ điều hành Symbian hệ điều hành viết sử dụng cho số điện thoại di động Hệ điều hành sử dụng nhiều dòng điện thoại cao cấp Nokia Hệ điều hành sử dụng nhiều dòng thiết bị cao cấp Nokia Hãng thành công với Symbian, giúp Symbian thời trở thành hệ điều hành sử dụng nhiều 31 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH Hình 4.4: Kiến trúc Symbian OS a Tầng 1: Nhân hệ điều hành (kernel) tích hợp với phần cứng b Tầng 2: Tầng dịch vụ bản, cung cấp chương trình sườn (Programming framework) cho tất thành phần khác Symbian OS Các file hệ thống thư viện thông dụng: Low Level Libraries, Fileserver c Tầng 3: Tầng OS Services, tầng quan trọng nhất, cung cấp hạ tầng thành phần Symbian: Multimedia Graphics, Networking, Telephony, giao thức, thành phần kế nối với PC d Tầng 4: Tầng Application Services: Tầng chứa liệu người dùng e Tầng 5: Tầng UI Framwork, tầng dựng nên giao diên người dùng thiết bị Bao gồm phần UI Framwork UI ToolKit f Tầng Java, tầng có chức tương tự tầng Tầng ứng dụng Java cài đặt chạy *Tổng kết: Mặc dù hệ điều hành có kiến trúc hệ thống riêng, chúng sở hữu vài điểm chung sau: - Nhân (Kernel) - Phần cứng (Hardware) - Máy ảo để chạy ứng dụng (Runtime) - Tầng ứng dụng (Application) - Các thư viện framework hỗ trợ thêm So với nguyên lý hệ điều hành, hệ điều hành di động không sử dụng cấu trúc nguyên 32 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH khối mà sử dụng cấu trúc lai, thường kết hợp cấu trúc phân lớp với cấu trúc vi nhân Gồm lớp chính: - Lớp hardware abstraction: giao diện tương tác nhân phần cứng, diện tầng thấp - Lớp Microkernel: microkernel cũ mà biết, bao gồm việc định thời CPU, quản lý nhớ giao tiếp trình - Lớp Application: hoạt động giao diện người dùng microkernel Hình 4.5: Kiến trúc lai lớp * Ưu điểm: Hiệu suất cao: Cấu trúc lai thường cung cấp hiệu suất cao so với kiến trúc khác Điều xảy khơng có chi phí giao tiếp thành phần hệ thống, thành phần tương tác trực tiếp nhanh chóng Đơn giản hóa việc phát triển ứng dụng: Việc phát triển ứng dụng hệ điều hành có cấu trúc lai thường đơn giản hóa hơn, thành phần quan trọng tương tác trực tiếp giao tiếp dễ dàng Kiểm soát tài nguyên phần cứng: Cấu trúc lai cho phép kiểm sốt xác tài ngun phần cứng quản lý chúng cách hiệu * Nhược điểm: Khả mở rộng hạn chế: Việc mở rộng sửa đổi hệ thống trở nên phức tạp dễ gây lỗi thành phần tương tác trực tiếp Khó khăn cách ly lỗi: Một lỗi thành phần ảnh hưởng đến tồn hệ thống Khó khăn việc hỗ trợ đa nhiệm đa nhiệm lúc: Cấu trúc lai gặp khó khăn việc quản lý đa nhiệm đa nhiệm lúc 33 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH nhiều ứng dụng 4.2 Tổ chức nhớ Việc tổ chức nhớ hệ điều hành di động khác nhau, xong chúng có điểm chung với nguyên lý hệ điều hành sử dụng cách quản lý nhớ chính, là: Phân chương nhớ Phân trang nhớ Phân đoạn nhớ Bộ nhớ ảo Hệ điều hành di động phổ biến có cách tổ chức nhớ: Android OS: Android sử dụng runtime máy ảo riêng Java NET để quản lý nhớ ứng dụng Không giống frameworks, runtime Android xử lý thời gian tồn quy trình Android đảm bảo khả phản hồi ứng dụng cách dừng loại bỏ tiến trình cần thiết để giải phóng tài nguyên cho ứng dụng có mức độ ưu tiên cao Mỗi ứng dụng Android có quy trình riêng phiên Dalvik riêng nó, phiên chịu trách nhiệm quản lý nhớ quy trình thời gian chạy Android dừng hủy tiến trình cần thiết để quản lý tài nguyên IOS: ARC quản lý nhớ iOS tự động đếm tham chiếu phải giữ giải phóng đối tượng Hiện nay, IOS hỗ trợ ARC, ta không cần phải thêm thao tác giữ nhả Trên thực tế, Xcode tự động xử lý công việc thời gian biên dịch Window Phone OS: Tính phân trang windows sử dụng để quản lý nhớ Phân trang cho phép phần mềm sử dụng địa nhớ logic địa nhớ vật lý, đơn vị phân trang xử lý chuyển địa logic thành địa vật lý Điều cho phép tiến trình hệ thống có không gian địa logic 4GB riêng Windows cung cấp không gian địa người dùng GB độc lập cho ứng dụng (quy trình) hệ thống Đối với ứng dụng, dường tồn GB nhớ so với tổng nhớ khả dụng Khi ứng dụng yêu cầu nhiều nhớ nhớ có, Windows NT đáp ứng yêu cầu cách phân trang trang nhớ khơng quan trọng từ tiến trình và/hoặc tiến trình khác vào tệp trang giải phóng trang vật lý 34 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH nhớ Do đó, đống tồn cục tồn khơng lâu Windows NT Symbian OS: Điện thoại chạy hệ điều hành Symbian sử dụng nhớ Flash làm chế lưu trữ mã hệ thống liệu người dùng Bộ nhớ Flash silicon dựa phương tiện lưu trữ ổn định lập trình xóa điện tử Bộ nhớ Flash có hai loại: NOR NAND Hệ điều hành Symbian tận dụng tốt hai loại Flash thông qua việc lựa chọn hệ thống tệp Ổ đĩa đọc mã hệ thống tích hợp sẵn, gọi ổ Z Nhiều ứng dụng liệu người dùng khác lưu trữ nội C: ghi Ngày nay, điện thoại Symbian thường sử dụng từ 32 đến 64 MB Flash cho mã liệu người dùng Nhiều kỹ thuật Symbian sử dụng để giảm thiểu mã kích thước liệu nhỏ điện thoại, chẳng hạn tập lệnh THUMB, hình ảnh XIP liên kết trước, tệp thực thi nén, định dạng liệu nén tiêu chuẩn mã hóa nhấn mạnh kích thước mã tối thiểu 4.3 Tổ chức I/O Hệ điều hành di động thường sử dụng thiết bị I/O nhỏ gọn, khơng dây, cảm ứng, hình, bàn phím, chuột, camera, loa, micro, cảm biến Hệ điều hành máy tính thường sử dụng thiết bị I/O có dây, học, ổ đĩa, bàn phím, chuột, máy in Điều mang lại số lợi cho hệ điều hành di động như: Chúng cho phép người dùng tương tác với thiết bị di động cách dễ dàng, thuận tiện linh hoạt Ví dụ, người dùng sử dụng hình cảm ứng để vuốt, chạm, xoay, phóng to, thu nhỏ, v.v., sử dụng nhận dạng tiếng nói để lệnh, gọi điện thoại, tìm kiếm thơng tin, v.v Chúng hỗ trợ cho việc phát triển sáng tạo ứng dụng cho thiết bị di động Ví dụ, thiết bị I/O cảm ứng hình, bàn phím, chuột, v.v., giúp tạo giao diện người máy trực quan thân thiện Các thiết bị I/O camera, loa, micro, cảm biến, v.v., giúp tạo ứng dụng thực tế ảo (VR), thực tế tăng cường (AR), trí tuệ nhân tạo (AI), v.v Hệ điều hành di động thường sử dụng giao thức I/O đơn giản, tiêu chuẩn, Bluetooth, Wi-Fi Việc sử dụng giao thức I/O đơn giản giúp tiết kiệm khơng gian, lượng chi phí cho thiết bị di động Ví dụ, thiết bị I/O khơng dây Bluetooth, Wi-Fi, NFC, v.v., giúp giảm thiểu phụ thuộc vào cáp kết nối cải thiện khả kết nối không giới hạn Các thiết bị I/O nhỏ gọn camera, loa, micro, cảm biến, v.v., giúp tăng cường chức tính thiết bị di động mà khơng làm tăng kích thước trọng lượng chúng Hệ điều hành máy tính thường sử dụng giao thức I/O phức tạp, đa dạng, PCI(chỉ 35 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH chuẩn giao tiếp linh kiện phần cứng máy tính với nhau), SCSI(là giao diện máy tính sử dụng chủ yếu cho ổ cứng tốc độ cao), SATA(giao diện bus máy tính dùng để kết nối máy chủ tới thiết bị lưu trữ ổ đĩa cứng, ổ đĩa quang SSD.) Hệ điều hành di động thường sử dụng kỹ thuật I/O hiệu lượng, ngắt quãng (interrupt-driven), DMA (direct memory access) Hệ điều hành máy tính thường sử dụng kỹ thuật I/O tối ưu hiệu suất, polling (busy waiting), caching, spooling Các kỹ thuật I/O hiệu lượng có số lợi sau đây: Giảm thiểu can thiệp CPU vào q trình I/O, tiết kiệm tài ngun lượng cho CPU Ví dụ, kỹ thuật ngắt quãng cho phép CPU thực công việc khác chờ I/O hồn tất, thay phải kiểm tra liên tục trạng thái thiết bị I/O kỹ thuật polling Kỹ thuật DMA cho phép truyền liệu trực tiếp thiết bị I/O nhớ mà khơng cần qua CPU, giúp giảm tải cho CPU Tăng cường khả đáp ứng linh hoạt hệ điều hành di động Ví dụ, kỹ thuật ngắt quãng cho phép hệ điều hành xử lý kiện bất đồng từ thiết bị I/O, bàn phím, chuột, hình cảm ứng, v.v., mà không cần chờ đợi theo thứ tự Kỹ thuật DMA cho phép hệ điều hành di động thực tác vụ I/O nặng phát video, âm thanh, v.v., mà không làm giảm hiệu suất hệ thống 4.4 Môi trường phát triển ứng dụng Môi trường phát triển hệ điều hành di động máy tính có khác biệt mục đích, tính năng, hiệu suất khả phục hồi Một số điểm khác biệt là: Mục đích: Hệ điều hành máy tính tạo để phục vụ cơng việc, có bao gồm giải trí liên lạc Hệ điều hành điện thoại di động tập trung nhiều liên lạc hơn, nên tính liên quan đến công việc không hệ điều hành dành cho máy tính.GPS sử dụng máy tính lại bất tiện sử dụng để chụp ảnh hay tìm đường Điều với camera, hệ điều hành di động cung cấp tính camera phong phú đa dạng, chụp ảnh, quay video, chụp ảnh selfie, chụp ảnh panorama, chụp ảnh HDR, chụp ảnh xóa phơng, chụp ảnh góc rộng, chụp ảnh gần, chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh thực tế ảo thực tế tăng cường Về lĩnh vực giải trí game, hệ điều hành di động chứng minh tối ưu khơng cần phải có cấu hình cao thiết bị máy tính để chơi game Ví dụ: Hệ điều hành máy tính sử dụng để làm việc với ứng dụng 36 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH chuyên nghiệp Microsoft Office, Adobe Photoshop, AutoCAD, MATLAB, trình biên dịch ngơn ngữ lập trình Những ứng dụng địi hỏi máy tính phải có khả xử lý cao, nhớ lớn giao diện người dùng rộng rãi Hệ điều hành di động khơng hỗ trợ không chạy tốt ứng dụng Ta xét tới Microsoft Office, thiết bị di động sử dụng có bất tiện hình nhỏ, khơng đầy đủ tính năng, cần phải kết nối Internet để có trải nghiệm tốt Hệ điều hành di động sử dụng ứng dụng liên lạc đa dạng phong phú, Zalo, Facebook Messenger, WhatsApp, Skype, v.v., phép người dùng giao tiếp với qua nhiều hình thức khác nhau, tin nhắn văn bản, tin nhắn thoại, gọi, gọi video, nhóm chat, v.v Người dùng sử dụng ứng dụng liên lạc lúc nơi, cần có kết nối Internet Hệ điều hành máy tính sử dụng ứng dụng liên lạc chủ yếu email, Gmail, Outlook, Yahoo, v.v., phép người dùng giao tiếp với qua tin nhắn văn bản, đính kèm tệp, v.v Tính năng: Hệ điều hành di động kết hợp tính hệ điều hành cho máy tính cá nhân với tính khác hữu ích cho việc sử dụng di động cầm tay; thường bao gồm hầu hết chức coi cần thiết hệ thống di động đại như: hình cảm ứng, mạng thiết bị di động, Bluetooth, Wi-Fi Protected Access, Wi-Fi, Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS), máy ảnh số cho phép chụp ảnh quay video, nhận dạng tiếng nói, thu âm, chơi nhạc, kết nối trường gần, đèn hồng ngoại điều khiển từ xa Hệ điều hành máy tính có nhiều tính khác tùy thuộc vào loại máy tính mục đích sử dụng, thường bao gồm chức như: quản lý tập tin, quản lý nhớ, quản lý tiến trình, quản lý thiết bị ngoại vi, giao diện người dùng, mạng máy tính, bảo mật phân quyền Ví dụ so sánh : Hệ điều hành di động cho phép người dùng tải cài đặt ứng dụng từ cửa hàng ứng dụng trực tuyến, Google Play Store App Store, cách dễ dàng nhanh chóng Hệ điều hành di động cung cấp tính quản lý ứng dụng, cập nhật, gỡ bỏ, di chuyển, xóa nhớ đệm, xóa liệu Hệ điều hành máy tính thường yêu cầu người dùng tải cài đặt ứng dụng từ trang web đĩa CD/DVD, cách thủ công tốn thời gian Hệ điều hành máy tính có tính quản lý ứng dụng, thêm/xố chương trình, sửa lỗi, gỡ bỏ phần mềm 37 CHƯƠNG SO SÁNH NGUYÊN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH Hệ điều hành di động có tính thông báo, cho phép người dùng nhận thông tin từ ứng dụng, tin nhắn, gọi, email, tin tức, thời tiết, lịch, nhiều Hệ điều hành di động cho phép người dùng tùy chỉnh thiết lập thông báo, âm thanh, rung, đèn LED, biểu tượng trạng thái, khóa hình, trung tâm thơng báo Hệ điều hành máy tính có tính thơng báo, giới hạn số ứng dụng định, email, lịch, mạng xã hội Hệ điều hành máy tính khơng cho phép người dùng tùy chỉnh thiết lập thông báo cách chi tiết Hệ điều hành di động có tính chia sẻ, cho phép người dùng chia sẻ nội dung từ ứng dụng với ứng dụng khác với người khác cách nhanh chóng tiện lợi Hệ điều hành di động hỗ trợ nhiều phương thức chia sẻ khác nhau, Bluetooth, Wi-Fi Direct, NFC, QR Code, email, tin nhắn, mạng xã hội, nhiều Hệ điều hành máy tính có tính chia sẻ, cho phép người dùng chia sẻ nội dung qua số kênh giới hạn, email, USB, mạng LAN Hiệu suất: Hệ điều hành di động thường thiết kế để hoạt động thiết bị có tài nguyên hạn chế, dung lượng nhớ, dung lượng pin, tốc độ xử lý kích thước hình Do đó, hệ điều hành di động phải tối ưu hoá hiệu suất để tiết kiệm pin không làm chậm thiết bị Hệ điều hành máy tính thường có tài ngun phong phú hơn, phải đảm bảo hiệu suất cao để xử lý ứng dụng nặng đa nhiệm Chúng ta chi tiết sau: Hệ điều hành di động thường có khả khởi động nhanh so với hệ điều hành máy tính, khơng cần phải tải nhiều dịch vụ ứng dụng khởi động Hệ điều hành di động có tính ngủ sâu (deep sleep), cho phép thiết bị tiết kiệm pin không sử dụng, nhận thơng báo gọi Hệ điều hành máy tính thường nhiều thời gian để khởi động, phải tải nhiều driver, service ứng dụng khởi động Hệ điều hành máy tính khơng có tính ngủ sâu, mà có chế độ ngủ (sleep) chế độ ngủ đơng (hibernate), cho phép máy tính tiết kiệm điện không sử dụng, làm giảm hiệu suất khởi động lại Hệ điều hành di động thường có khả chạy mượt mà ứng dụng thiết bị có cấu hình thấp trung bình, tối ưu hố cho việc sử dụng tài nguyên hạn chế Hệ điều hành di động có tính quản lý nhớ thơng minh, cho phép giải phóng nhớ cần thiết, giữ lại ứng dụng mở để tiếp tục sử dụng Hệ điều hành máy tính thường u 38 CHƯƠNG SO SÁNH NGUN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH cầu máy tính có cấu hình cao để chạy mượt mà ứng dụng, khơng tối ưu hoá cho việc sử dụng tài nguyên Hệ điều hành máy tính có khả quản lý nhớ kém, dẫn đến tượng giật lag, treo máy liệu Hệ điều hành di động thường có khả tương thích tốt với thiết bị di động khác nhà sản xuất khác nhau, thiết kế để hoạt động thiết bị có kích thước, độ phân giải, cảm biến phần cứng khác Hệ điều hành di động có tính kết nối không dây tiện lợi, cho phép người dùng kết nối với thiết bị di động khác qua Bluetooth, Wi-Fi, NFC QR Code Hệ điều hành máy tính thường gặp khó khăn việc tương thích với thiết bị máy tính khác nhà sản xuất khác nhau, phải tương thích với loại card hình, card âm thanh, card mạng driver khác Hệ điều hành máy tính có tính kết nối khơng dây, cho phép người dùng kết nối với thiết bị máy tính khác qua USB, LAN Wi-Fi Khả phục hồi: Hệ điều hành di động phải chạy nhanh, không bị treo xử lý tất lỗi cách linh hoạt để tiếp tục hoạt động trường hợp thiết bị sử dụng hệ điều hành đa phần thiết bị di động tác dụng dùng để liên lạc phải chạy nhanh mượt mà ứng dụng, tin nhắn, gọi, email , mạng xã hội nhiều Một điều thiết bị thường có tài nguyên hạn chế, dung lượng nhớ, dung lượng pin, tốc độ xử lý kích thước hình Do đó, hệ điều hành di động phải tối ưu hoá hiệu suất để tiết kiệm pin không làm chậm thiết bị Hệ điều hành máy tính phải có khả phục hồi gặp cố, khơng linh hoạt hệ điều hành di động Hệ điều hành máy tính sử dụng cho thiết bị có tài nguyên phong phú, nhớ, pin, tốc độ xử lý kích thước hình Vậy nên, hệ điều hành máy tính phải đảm bảo hiệu suất cao để xử lý ứng dụng nặng đa nhiệm 39 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 5.1 Điểm mạnh hệ điều hành di động Dựa nguyên lí hoạt động, xây dựng hệ điều hành máy tính, hệ điều hành di động phát triển thêm tính cần thiết vơ hữu ích cho việc sử dụng thiết bị cầm tay như: hỗ trợ cảm ứng, mạng di dộng, WIFI, Bluetooth, hệ thống định vị toàn cầu (GPS), camera, Ngoài số thiết bị tiên tiến hỗ trợ nhận dạng âm bên ngồi, cảm biến khn mặt, Dưới mục đích việc sử dụng thiết bị hoạt động hệ điều hành di động: a Giao diện dễ sử dụng Hệ điều hành di động thường cung cấp giao diện người dùng thân thiện, dễ sử dụng tương tác Sự đơn giản trực quan giúp người dùng nhanh chóng tiếp cận thao tác điện thoại Hệ điều hành di động thường kèm với cửa hàng ứng dụng thức, nơi người dùng dễ dàng tải về, cài đặt cập nhật ứng dụng Điều tạo môi trường đa dạng phong phú chức cho người dùng Hệ điều hành di động thường hỗ trợ đa phương tiện, bao gồm âm nhạc, video, hình ảnh tính khác máy ảnh, quay phim Vì vậy, giúp người dùng trải nghiệm giải trí đa dạng trực tiếp điện thoại họ b Nhỏ nhẹ, tiện lợi Điện thoại di động, máy tính bảng, đáp ứng kỳ vọng người dùng: nhỏ, dễ mang theo bên mình, sử dụng vơ dễ dàng, sẵn sàng hoạt động lúc nơi Các thiết bị cung cấp lượng pin đế sẵn sàng nhận thông tin, đáp ứng nhu cầu sử dụng lập tức, không cần chờ đợi q trình khởi động c Đồng hóa liệu Hệ điều hành di dộng với hệ thống quản lí phần mềm, quản lí ứng dụng hiệu phát triển tính đồng liệu, giúp người dùng lưu trữ thơng tin, kho ứng dụng, phần mềm sử dụng chúng nhiều thiết bị tương thích hỗ trợ 5.2 Vấn đề thách thức Nhiều hệ điều hành di động đặt nhiều thách thức khác Dưới trình bày chi tiết vấn đề thách thức chung hệ điều hành di động: Thiết kế hệ điều hành di động gặp phải vấn đề khả sử dụng khả tương tác Các vấn đề khả sử dụng gặp khó khăn kích thước vật lý nhỏ kiểu dáng điện thoại di động Các vấn đề khả tương tác 40 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN phát sinh từ phân mảnh tảng thiết bị di động, hệ điều hành di động trình duyệt di động Yêu cầu cần quản lý hiệu cấu hình phần cứng phần mềm để tích hợp tối đa tính Việc phân phối nội dung cho nhiều điện thoại thông minh khác nhà cung cấp dịch vụ khác vận hành khó khăn Giới thiệu khả xảy lỗi cấu hình, lỗi (trong hệ điều hành ứng dụng mà chạy), vi-rút phần mềm độc hại khác Khả thích ứng ứng dụng nhiều hệ điều hành di động khác Thiết kế ứng dụng cho nhiều hệ điều hành di động yêu cầu nhiều thiết kế mơ hình phải trực quan cho nhóm người dùng cụ thể (dành riêng cho hệ điều hành) Cá nhân hóa coi thách thức lớn yếu tố then chốt tạo nên thành công HĐH 5.3 Kết luận Tương tự hệ điều hành máy tính, hệ điều hành di động tảng phần mềm hỗ trợ, quản lí giúp chương trình khác chạy Mỗi thiết bị di động nhà sản xuất trang bị hệ điều hành cụ thể Hệ điều hành có trách nhiệm xác định chức tính có sẵn thiết bị, bánh xe định, bàn phím, WAP, đồng hóa với ứng dụng, email, tin nhắn văn nhiều Hệ điều hành di động xác định ứng dụng bên thứ ba sử dụng thiết bị bạn Trong nghiên cứu này, giới hạn thảo luận vào phát triển, loại hệ điều hành di động khác nhau, thị trường, nghiên cứu so sánh, vấn đề thách thức Nghiên cứu tiến hành tất vấn đề thách thức này, giải pháp phát triển để tìm kiếm trì thị trường cạnh tranh nhà cung cấp khác 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] url: https://www.techtarget.com/searchmobilecomputing/ definition/mobile-operating-system [2] url: https://www.techtarget.com/searchmobilecomputing/ definition/mobile-application-management-MAM [3] url: https://www.techtarget.com/searchmobilecomputing/ resources/Mobile-infrastructure [4] url: https://www.cambridge.org/core/books/abs/smartphoneenergy-consumption/mobile-operating-systems [5] url: http://www.ijarcs.info/index.php/Ijarcs/article/ view/2498/2486 [6] url: https://www.cambridge.org/core/books/abs/smartphoneenergy-consumption/mobile-operating-systems [7] url: http://www.ijarcs.info/index.php/Ijarcs/article/ view/2498/2486 [8] url: https://www.researchgate.net/figure/Architectureof-Windows-Mobile-OS_fig2_280310649 [9] url: https : / / www sciencedirect com / topics / computerscience/mobile-operating-system [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 Thành viên Bùi Huy Hoàng Phần việc Chương 1, Chương 5, Tổng hợp nội dung, latex Phan Hồng An Trần Trung Hiếu Vũ Thành Luân Chương Chương : 3.1, 3.2 Chương 3: 3.3, 3.4 Bùi Mạnh Cường Nguyễn Hoàng Nam Chương 4: 4.1, 4.2 Chương 4: 4.3, 4.4 Lò Văn Dương Thiết kế slide