Đề tài Nguyên lý sáng tạo trong sự phát triển của hệ hiều hành trên thiết bị đi dộng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP CAO HỌC KHOA HỌC MÁY TÍNH KHÓA 22 ________oOo________ BÀI THU HOẠCH PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Đề tài: NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ HIỀU HÀNH TRÊN THIẾT BỊ ĐI DỘNG GVHD GS.TS Hoàng Kiếm HV Phạm Hồ Trí MSHV 0208480147 TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 1 Mục lục I. CÁC NGUYÊN TẮC - THỦ THUẬT SÁNG TẠO: ........................................................................... 3 1. Nguyên tắc phân nhỏ: ....................................................................................................................... 3 2. Nguyên tắc tách khỏi: ....................................................................................................................... 3 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: .......................................................................................................... 3 4. Nguyên tắc phản đối xứng: ............................................................................................................... 4 5. Nguyên tắc kết hợp: .......................................................................................................................... 4 6. Nguyên tắc vạn năng: ........................................................................................................................ 4 7. Nguyên tắc chứa trong: ..................................................................................................................... 4 8. Nguyên tắc phản trọng lƣợng: ........................................................................................................... 5 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: ........................................................................................................ 5 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: .......................................................................................................... 5 11. ................................................................................................................... 5 12. .................................................................................................................... 6 13. ................................................................................................................. 6 14. ............................................................................................................ 6 15. ................................................................................................................... 6 16. ............................................................................................ 7 17. ............................................................................................ 7 18. .................................................................................... 7 19. ................................................................................................. 8 20. .............................................................................................. 8 21. Nguyên tắc “vƣợt nhanh”: ............................................................................................................ 8 22. Nguyên tắc biến hại thành lợi: ...................................................................................................... 8 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi: ....................................................................................................... 9 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian: .................................................................................................... 9 25. Nguyên tắc tự phục vụ: ................................................................................................................. 9 26. Nguyên tắc sao chép (copy): ......................................................................................................... 9 27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”: ................................................................................................. 10 28. Thay thế sơ đồ cơ học: ................................................................................................................ 10 29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng: ................................................................................................ 10 30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng: .................................................................................................. 10 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 2 31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ: ..................................................................................................... 11 32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc: ..................................................................................................... 11 33. Nguyên tắc đồng nhất: ................................................................................................................ 11 34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần: ............................................................................. 12 35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tƣợng: .............................................................................. 12 36. Sử dụng chuyển pha: ................................................................................................................... 12 37. Sử dụng sự nở nhiệt: ................................................................................................................... 12 38. Sử dụng các chất oxy hoá mạnh:................................................................................................. 13 39. Thay đổi độ trơ: ........................................................................................................................... 13 40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite): .............................................................................. 13 II. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG .................................. 14 1. Hệ thống nhúng tích hợp trong điện thoại di động: ........................................................................ 14 2. Hệ điều hành DOS tích hợp trong điện thoại di động thông minh:................................................. 15 3. Hệ điều hành Paml OS tích hợp thiết bị điện thoại cầm tay PDA .................................................. 16 4. Hệ điều hành Windows CE tích hợp vào máy tính cầm tay: .......................................................... 17 5. Hệ điều hành Nokia S40 cho Nokia 7110 ....................................................................................... 18 6. Symbian - hệ điều hành đầu tiên cho điện thoại thông minh Ericsson R380: ................................. 18 7. Hệ điều hành BlackBerry cho điện thoại thông minh. .................................................................... 18 8. Hệ điều hành iOS cho điện thoại thông minh iPhone ..................................................................... 19 9. Hệ điều hành android cho điện thoại thông minh đầu tiên HTC Dream: ........................................ 19 10. Hệ điều hành Bada cho điện thoại thông minh Samsung S8500. ............................................... 19 11. Hệ điều hành Windows Phone: ................................................................................................... 19 III. NGUYÊN TẮC ÁP DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH DI ĐỘNG ...................... 20 1. Nguyên tắc kết hợp ......................................................................................................................... 20 2. Nguyên tắc tách khỏi đối tƣợng ...................................................................................................... 20 3. Nguyên tắc linh động ...................................................................................................................... 20 4. Nguyên tắc vạn năng ....................................................................................................................... 20 5. Nguyên tắc phân nhỏ ...................................................................................................................... 21 6. Nguyên tắc sao chép: ...................................................................................................................... 21 7. Nguyên tắc tự phục vụ: ................................................................................................................... 21 8. Nguyên tắc trung gian: .................................................................................................................... 22 9. Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần: ........................................................................................ 22 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 3 I. CÁC NGUYÊN TẮC - THỦ THUẬT SÁNG TẠO: 1. Nguyên tắc phân nhỏ: - Chia đối tƣợng thành các phần độc lập. - Kết hợp các thành phần riêng biệt thành đối tƣợng sao cho nó có thể tháo lắp đƣợc. - Tăng mức độ phân nhỏ đối tƣợng hay vật thể. - Ví du: Xe gắn máy chia thành các bộ phận nhỏ, độc lập với nhau, có thể tháo rời ra và lắp lại dễ dàng. Điện thoại di động chia thành các bộ phận độc lập nhau nhƣ pin, sim, tai nghe, cục sạc 2. Nguyên tắc tách khỏi: - Tách hay loại bỏ các phần gây phiền phức ra khỏi đối tƣợng hay ngƣợc lại tách phần duy nhất cần thiết ra khỏi đối tƣợng. - Ví dụ: Ngôn ngữ lập trình hƣớng đối tƣợng: tách các thuộc tính không thuộc về đối tƣợng ra khỏi đối tƣợng 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: - Chuyển cấu trúc đối tƣợng (hay môi trƣờng bên ngoài, tác động bên ngoài) từ đồng nhất thành không đồng nhất. - Những phần khác nhau của đối tƣợng phải có các chức năng khác nhau. - Đặt mỗi phần của đối tƣợng phải dƣới các điều kiện thích hợp để hoạt động hiệu quả, tối ƣu. - Ví dụ: Chia phần mềm thành các module nhỏ, mỗi module thực hiện một tác vụ độc lập nhau Thiêt bị phần cứng trong máy tính cá nhân, chia thành các bộ phận khác nhau nhƣ đầu độc đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa cd thực hiện các công việc khác nhau PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 4 4. Nguyên tắc phản đối xứng: - Chuyển đối tƣợng hay vật thể có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (giảm bật đối xứng). - Ví dụ: Xe gắn máy có vỏ xe bánh trƣớc và bánh sau có các vết khía khác nhau, không nhƣ xe đạp. Đồ trang sức, trang trí, mốt quần áo, kiến trúc cũng có khuynh hƣớng chuyển từ đối xứng sang phản đối xứng. 5. Nguyên tắc kết hợp: - Kết hợp các đối tƣợng đồng nhất hoặc các đối tƣợng dùng cho các hoạt động kế cận. - Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kề nhau. - Ví dụ: Máy vi tính, laptop là sự kết hợp giữa nhiều bộ phận Xe đạp điện: kết hợp động cơ điện vào xe đạp cho phép tự động chạy khi đã sạc 6. Nguyên tắc vạn năng: - Đối tƣợng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của các đối tƣợng khác. - Ví dụ: thiết bị sạc điện thoại đa năng, máy xoay sinh tố đa năng 7. Nguyên tắc chứa trong: - Để đối tƣợng hay vật thể đƣợc đặt bên trong đối tƣợng hay vật thể khác và bản thân nó lại chứa đối tƣợng thứ ba ... - Chuyển động của một đối tƣợng xuyên suốt bên trong đối tƣợng khác. - Ví dụ: Các bộ phận máy vi tính đặt trong case, Trong lập trình hƣớng đối tƣợng: thiết lập mối quan hệ hợp thành giữa các đối tƣớng, đối tƣợng phòng ban nằm trong đối tƣợng nhân viên PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 5 8. Nguyên tắc phản trọng lƣợng: - Bù trừ trọng lƣợng của đối tƣợng bằng cách gắn nó với các đối tƣợng khác có lực nâng. - Bù trừ trọng lƣợng của đối tƣợng bằng tƣơng tác với môi trƣờng nhƣ sử dụng các lực thủy động, khí động... - Ví dụ: Tay thắng trong xe máy Phao bơi 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: - Gây ứng suất trƣớc với đối tƣợng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tƣợng làm việc (hoặc gây ứng suất trƣớc để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngƣợc lại). - Ví dụ: Một số loại đồ chơi phải lên dây cót trƣớc. Trƣớc khi phẫu thuật phải gây mê. 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: - Thực hiện trƣớc sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tƣợng. - Cần sắp xếp đối tƣợng trƣớc, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển. - Ví dụ: Hóa đơn hay biên lai đã tạo lỗ trƣớc, khi cần xé ra dễ dàng, nhanh chóng. Vệ sinh sạch sẽ trƣớc khi ăn uống Hầm Thủ Thiêm vƣợt sông Sài Gòn đƣợc làm trƣớc trên cạn gồm bốn đốt hầm, sau đó dìm xuống nƣớc, ghép nối thành đƣờng hầm 11. - - Ví dụ: Các phƣơng tiện phòng cháy, chữa cháy PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 6 Xe máy thiết kế bộ phận chuông cảnh báo sự nguy hiểm 12. - - Ví dụ: Vali, ghế đƣợc thiết kế có thể nâng lên, hạ xuống dễ dàng, giúp di chuyển hay ngồi dễ dàng 13. - - - Ví dụ: Thang máy, băng chuyền Các thiết bị tập chạy 14. : - - - - Ví dụ: Thƣớc dây chuyển thành thƣớc cuộn. Bàn hình tròn, hình vuông. 15. - - - Ví dụ: Bìa kẹp cho phép lấy bớt hoặc thêm các tờ giấy rời. Ô tô mui xếp. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 7 16. - - Ví dụ: Dây nịch, dây đồng hồ đục thừa nhiều lỗ để những ngƣời sử dụng khác nhau đều dùng đƣợc Tròng kính đeo mắt đƣợc làm sẵn, sau đó theo yêu cầu của khách, gọng kính đƣợc cắt lại cho phù hợp và lắp vào. 17. - - - - - - Ví dụ: Một số quần áo đƣợc thiết kế có thể mặc đƣợc cả hai mặt. Nhà cao tầng, xe buýt hai tầng, máy bay hai tầng. 18. - - - - - Ví dụ: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 8 Chuông, con lắc xò so, con lắc đồng hồ. Loại máy maxta 19. - - - - Ví dụ: Các loại đèn chớp nháy dung trong quảng cáo Âm thanh báo hiệu nhƣ trong xe cấp cứu, cứu hỏa,.. 20. - luôn l - - - Ví dụ: Ắc-quy phát điện lúc xe, tàu không hoạt động để thắp sáng hay dùng khởi động xe và tích điện bù lại khi động cơ làm việc Tàu chở dầu kết hợp lọc dầu trên đƣờng vận chuyển 21. Nguyên tắc “vƣợt nhanh”: - Vƣợt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn. - Vƣợt nhanh để có đƣợc hiệu ứng cần thiết. - Ví dụ: Máy khoan răng có tần số vòng quay lớn. Máy xoay xinh tố 22. Nguyên tắc biến hại thành lợi: - Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trƣờng) để thu đƣợc hiệu ứng có lợi. - Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác. - Tăng cƣờng tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 9 - Ví dụ: Biến sức tàn phá của lũ lụt thành điện năng bằng cách xây dựng các hồ chứa nƣớc và nhà máy thuỷ điện. Sử dụng con đĩa để hút máu độc. 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi: - Thiết lập quan hệ phản hồi - Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó. - Ví dụ: Tên lửa tự tìm mục tiêu Quan hệ cung-cầu trong kinh tế 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian: - Sử dụng đối tƣợng trung gian, chuyển tiếp. - Ví dụ: Các chất xúc tác hoá học. Trong tin học, sử dụng biến trung gian để hoán đổi giá trị 2 biến 25. Nguyên tắc tự phục vụ: - Đối tƣợng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa. - Sử dụng phế liệu, chát thải, năng lƣợng dƣ. - Ví dụ: Sử dụng phân, rác làm khí đốt. Sử dụng các làm tranh vẽ. 26. Nguyên tắc sao chép (copy): - Thay vì sử dụng những cái không đƣợc phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao. - Thay thế đối tƣợng hoặc hệ các đối tƣợng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết. - Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biẻu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy đƣợc bằng mắt thƣờng), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 10 - Ví dụ: Bản đồ, sơ đồ chỉ dẫn. Đóng cải lƣơng, phim 27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”: - Thay thế đối tƣợng đắt tiền bằng bộ các đối tƣợng rẻ có chất lƣợng kém hơn - Ví dụ: Khăn lau tay, lau mặt dùng một lần rồi bỏ Dùng nhựa thay cho kim loại Các thí nghiệm dùng động vật thay cho ngƣời. 28. Thay thế sơ đồ cơ học: - Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị. - Sử dụng điện trƣờng, từ trƣờng và điện từ trƣờng trong tƣơng tác với đối tƣợng. - Chuyển các trƣờng đứng yên sang chuyển động, các trƣờng cố định sang thay đổi theo thời gian, các trƣờng đồng nhất sang có cấu trúc nhất định . - Sử dụng các trƣờng kết hợp với các hạt sắt từ. - Ví dụ: Đồng hồ lên giây cót cơ học chuyển sang đồng hồ điện tử Cần cẩu dùng móc và cần cẩu dùng nam châm điện 29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng: - Thay cho các phần của đối tƣợng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực. - Ví dụ: Dây cung, dây nỏ chuyển sang sử dụng bơm nén, súng hơi Các loại ghế hơi, giƣờng hơi, nệm hơi 30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng: - Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối. - Cách ly đối tƣợng với môi trƣờng bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng. - Ví dụ: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 11 Các loại bao bì, túi nylong, áo đi mƣa, khăn trải bàn nilong. Các loại ống nhựa dẻo. Các đồ dùng gia đình bằng nhựa 31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ: - Làm đối tƣợng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều lỗ (miếng đệm, tấm phủ…) - Nếu đối tƣợng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó. - Ví dụ: Dây cáp điện thoại có vỏ bọc xốp Tấm lót sàn nhà tắm nhiều lỗ vừa tạo ma sát tránh trơn trƣợt nhƣng dễ thoát nƣớc. 32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc: - Thay đổi màu sắc của đối tƣợng hay môi trƣờng bên ngoài. - Thay đổi độ trong suốt của của đối tƣợng hay môi trƣờng bên ngoài. - Để có thể quan sát đƣợc những đối tƣợng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, hùynh quang. - Nếu các chất phụ gia đó đã đƣợc sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu. - Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp. - Ví dụ: Băng keo trong suốt, dán trang sách bị rách mà vẫn đọc đƣợc. Bảng hiệu dùng sơn phát quang dễ nhìn trong bóng tối 33. Nguyên tắc đồng nhất: - Những đối tƣợng, tƣơng tác với đối tƣợng cho trƣớc, phải đƣợc làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tƣợng cho trƣớc. - Ví dụ: Khi truyền máu, phải chọn cùng nhóm máu mới truyền đƣợc. Keo làm từ cao su để dán cao su, tƣơng tự nhƣ vậy, nhựa để hànnhựa PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 12 34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần: - Phần đối tƣợng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không càn thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi..) hoặc phải biến dạng. - Các phần mất mát của đối tƣợng phải đƣợc phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc. - Ví dụ: Giấy vệ sinh tự hủy, các loại bao bì tự huỷ mà ko làm hại môi trƣờng. Chỉ khâu tự tiêu dùng trong phẫu thuật 35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tƣợng: - Thay đổi trạng thái đối tƣợng. - Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc. - Thay đổi độ dẻo - Thay đổi nhiệt độ, thể tích. - Ví dụ: Đông lạnh chúng thực phẩm chúng tƣơi lâu, không hỏng. Nung sắt nóng đỏ để dễ rèn. Đốt nóng chúng gỗ, tre để dễ uốn 36. Sử dụng chuyển pha: - Sử dụng các hiện tƣợng nảy sinh trong quá trình chuyển pha nhƣ: thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lƣợng... - Ví dụ: Nut sôi nƣớc chuyển từ thể lỏng sang thể khí Dùng nƣớc đá vào các đồ uống giải khát để làm mát. 37. Sử dụng sự nở nhiệt: - Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu. - Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau. - Ví dụ: Nhiệt kế sử dụng hiệu ứng nở nhiệt Đèn báo hiệu nƣớc sôi gắn trên nắp ấm đun nƣớc. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 13 38. Sử dụng các chất oxy hoá mạnh: - Thay không khí thƣờng bằng không khí giàu oxy. - Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy. - Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc oxy. - Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hoá) bằng chính ozon. - Ví dụ: Bình chữa cháy, cứu hỏa Các bình nén chứa ôxy dùng cho cắt hàn kim loại 39. Thay đổi độ trơ: - Thay môi trƣờng thông thƣờng bằng môi trƣờng trung hoà. - Đƣa thêm vào đối tƣợng các phần , các chất , phụ gia trung hoà. - Thực hiện quá trình trong chân không. - Ví dụ: Bóng đèn đƣợc hút chân không 40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite): - Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite). Hay nói chung sử dụng các vật liệu mới. - Ví dụ: Nhựa có chứa các sợi cacbon đƣợc dùng làm vỏ các động cơ phản lực. Nhựa có chứa các sợi thuỷ tinh dùng chế tạo thân tàu. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 14 II. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 1. Hệ thống nhúng tích hợp trong điện thoại di động: - Hình thành và phát triển trong giai đoạn 1979-1992: đƣợc tích hợp các phần mềm nhúng vào điện thoại di động để kiểm soát hoạt động đơn giản. - Điện thoại di động là một thiết bị có thể thực hiện và nhận cuộc gọi điện thoại qua một kết nối vô tuyến trong khi di chuyển quanh một khu vực địa lý rộng bằng cách kết nối với một mạng di động đƣợc cung cấp bởi một nhà điều hành điện thoại di động, cho phép truy cập vào mạng điện thoại công cộng. - Điện thoại di động có đơn vị xử lý trung tâm (CPU), tƣơng tự nhƣ những ngƣời trong các máy tính, nhƣng tối ƣu hóa để hoạt động trong môi trƣờng năng lƣợng thấp với các đặc trƣng: Chuyển vùng: cho phép cùng một điện thoại đƣợc sử dụng ở nhiều quốc gia Gửi và nhận dữ liệu và fax (nếu một máy tính đƣợc đính kèm), truy cập dịch vụ WAP, và cung cấp truy cập Internet bằng cách sử dụng các công nghệ nhƣ GPRS Hỗ trợ các ứng dụng nhƣ chiếc đồng hồ, lịch, báo thức, máy tính và một vài trò chơi đơn giản. Gửi và nhận hình ảnh và video thông qua MMS, và khoảng cách ngắn với ví dụ nhƣ Bluetooth. Máy thu GPS tích hợp hoặc kết nối (tức là bằng cách sử dụng Bluetooth) tới điện thoại di động Push to talk: có sẵn trên một số điện thoại di động là một tính năng cho phép ngƣời sử dụng để chỉ đƣợc nghe trong khi nút nói chuyện đƣợc giữ, tƣơng tự nhƣ một máy bộ đàm Hỗ trợ các phần mềm và ứng dụng: nhận và gửi tin nhắn văn bản. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 15 Sự tiến hóa của điện thoại di động 2. Hệ điều hành DOS tích hợp trong điện thoại di động thông minh: - Lần đầu tiên đƣợc giới thiệu năm 1993 bởi IBM với tên gọi Simon. Nguyên mẫu của Simon với tên gọi Angler, kết hợp một chiếc điện thoại di động và PDA vào một thiết bị, cho phép ngƣời sử dụng để thực hiện và nhận cuộc gọi điện thoại, fax, email và các trang di động, các chức năng khác - Ngoài khả năng thực hiện và nhận các cuộc gọi điện thoại di động, Simon cũng có thể gửi và nhận fax, e-mail và các trang di động. Simon bao gồm nhiều ứng dụng bao gồm một sổ địa chỉ, lịch, lên lịch hẹn, máy tính, đồng hồ thời gian thế giới, pad lƣu ký điện tử, các chú thích viết tay và màn hình tiêu chuẩn. - Simon sử dụng hệ thống tập tin từ Datalight ROM-DOS cùng với các tập tin nén từ Stacker. IBM tạo ra một giao diện ngƣời dùng duy nhất cho màn hình cảm ứng Simon, không có dấu nhắc DOS tồn tại [2]. - Simon có thể đƣợc nâng cấp để chạy các ứng dụng của bên thứ ba hoặc bằng cách chèn một thẻ PCMCIA hoặc bằng cách tải về một ứng dụng vào bộ nhớ trong của điện thoại. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 16 3. Hệ điều hành Paml OS tích hợp thiết bị điện thoại cầm tay PDA - Giới thiệu 1996, với tên gọi Palm Pilot 1000 tích hợp hệ điều hành Paml 1.0 - Phiên bản 1.0 ngoài hỗ trợ các ứng dụng cổ điển, nó còn hỗ trợ thêm công cụ tính tính toán và công cụ bảo mật để ẩn hồ sơ cho sử dụng cá nhân. - Palm OS 1.0 không phân biệt giữa RAM và hệ thống tập tin lƣu trữ. Các ứng dụng đƣợc cài đặt trực tiếp vào bộ nhớ RAM và thực hiện tại chỗ. Khi không có hệ thống tập tin chuyên dụng đƣợc hỗ trợ, hệ thống hoạt động phụ thuộc vào chu kỳ RAM làm mới liên tục để giữ cho bộ nhớ của nó. Hệ điều hành hỗ trợ hiển thị hình ảnh đơn sắc với độ phân giải 160x160. Dữ liệu ngƣời dùng nhập vào đƣợc tạo ra thông qua hệ thống nhận dạng chữ viết tay Graffiti hoặc tùy chọn thông qua một bàn phím ảo . Hệ thống hỗ trợ đồng bộ hóa dữ liệu vào máy tính khác thông qua công nghệ HotSync trên một giao diện nối tiếp. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 17 4. Hệ điều hành Windows CE tích hợp vào máy tính cầm tay: - Ra mắt năm 1996 với mã là Pegasus, là một hệ điều hành đƣợc phát triển bởi Microsoft cho các hệ thống nhúng sử dụng công nghệ 32bit. - Các máy tính cầm tay là một thiết kế phần cứng cho các thiết bị PDA chạy Windows CE. Nó cung cấp các chức năng lịch hẹn thông thƣờng cho bất kỳ PDA. Mục đích của Windows CE là để cung cấp một môi trƣờng cho các ứng dụng tƣơng thích với hệ điều hành Windows, trên bộ vi xử lý tốt hơn phù hợp với hoạt động năng lƣợng thấp trong một thiết bị cầm tay. Ban đầu đƣợc công bố vào năm 1996, các máy tính cầm tay khác biệt đối với các thiết bị khác nhƣ Palm-Size PC, Pocket PC, hay điện thoại thông minh. - Các thiết bị đƣợc xem nhƣ là một máy tính Windows CE cầm tay phải có những tính năng: Chạy Windows CE của Microsoft Đƣợc đi kèm với một bộ ứng dụng chỉ đƣợc tìm thấy thông qua một bản Release trên nền OEM và không có trong bản thân Windows CE Sử dụng ROM Có một màn hình hỗ trợ độ phân giải ít nhất 480 × 240 Bao gồm một bàn phím Bao gồm một khe cắm thẻ PC Bao gồm cổng hồng ngoại (IrDA) Cung cấp dây nối tiếp và / hoặc USB kết nối - Microsoft ngừng phát triển cho các máy tính cầm tay vào năm 2000, tập trung phát triển trên Pocket PC và Windows Mobile PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 18 5. Hệ điều hành Nokia S40 cho Nokia 7110 - Series 40 đƣợc chính thức giới thiệu vào năm 1999 với việc phát hành của Nokia 7110. Nó có màn hình hiển thị đơn sắc với độ phân giải 96 × 65 pixel và là điện thoại đầu tiên đi kèm với một trình duyệt WAP. Trong những năm qua, giao diện ngƣời dùng S40 đã phát triển từ một giao diện ngƣời dùng độ phân giải thấp đến một giao diện màu độ phân giải cao với giao diện đồ họa nâng cao. Thế hệ thứ ba của Series 40 trở thành giới thiệu năm 2005 cho các thiết bị với độ phân giải cao nhƣ QVGA (240 × 320). Có thể tùy biến giao diện thông qua sử dụng theme. 6. Symbian - hệ điều hành đầu tiên cho điện thoại thông minh Ericsson R380: - Ericsson R380 là một điện thoại di động GSM của Ericsson, phát hành năm 2000. Nó kết hợp các chức năng của một chiếc điện thoại di động và một trợ lý cá nhân kỹ thuật số (PDA). - Đó là thiết bị đầu tiên trên thị trƣờng nhƣ là một điện thoại thông minh. Đây là thiết bị đầu tiên sử dụng hệ điều hành Symbian mới 7. Hệ điều hành BlackBerry cho điện thoại thông minh. - BlackBerry OS là một hệ điều hành điện thoại di động độc quyền đƣợc phát triển bởi RIM cho dòng điện thoại thông minh cầm tay BlackBerry - Hệ điều hành cung cấp đa nhiệm và hỗ trợ thiết bị đầu vào chuyên biệt đã đƣợc thông qua bởi RIM để sử dụng trong các thiết bị cầm tay của mình, đặc biệt là các bánh cuộn , chuột giữa , và gần đây nhất là trackpad và màn hình cảm ứng - Nền tảng BlackBerry có lẽ là tốt nhất đƣợc biết đến với hỗ trợ của nó đối với trao đổi email, thông qua MIDP 1.0, và gần đây hơn, một tập hợp con của MIDP 2.0, cho phép kích hoạt mạng không dây hoàn chỉnh và đồng bộ hóa PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 19 với Microsoft Exchange , Lotus Domino , hoặc Novell GroupWise email, lịch, công việc, ghi chú, và địa chỉ liên lạc, khi đƣợc sử dụng với BlackBerry Enterprise Server . Hệ điều hành cũng hỗ trợWAP 1.2 8. Hệ điều hành iOS cho điện thoại thông minh iPhone - Trong năm 2007, Apple giới thiệu iPhone đầu tiên, một trong những điện thoại di động đầu tiên sử dụng một giao diện cảm ứng đa điểm . Điểm nổi bật là sử dụng một màn hình cảm ứng lớn cho cho phép tƣơng tác bằng ngón tay (thay vì bằng bút nhƣ màn hình cảm ứng điện trở trƣớc đó). - Tháng 6/2007 Apple đã thông báo rằng iPhone sẽ hỗ trợ các ứng dụng web 2.0 đang chạy trong trình duyệt web của mình, cho phép chia sẻ dụng giao diện tƣơng tác của iPhone 9. Hệ điều hành android cho điện thoại thông minh đầu tiên HTC Dream: - Android là hệ điều hành di động mã nguồn mở đƣợc phát triển bởi Google và ra mắt vào năm 2008 cùng với chiếc điện thoại thông minh HTC Dream. - Android đƣợc sử dụng bởi nhiều nhà sản xuất phần cứng và phần mềm nhƣ Intel, HTC, ARM, Motorola, Samsung v.v...... - Thiết bị Android đƣợc tích hợp với nhiều dịch vụ của Google nhƣ Bản đồ, Lịch, Email và trình duyệt web hỗ trợ HTML đầy đủ. Hỗ trợ đa nhiệm và cài đặt phần mềm từ các nhà sản xuất khác nhau thông qua Google Play. 10. Hệ điều hành Bada cho điện thoại thông minh Samsung S8500. - Bada là hệ điều hành đƣợc phát triển bởi samsung và ra mắt vào tháng 10 năm 2009. Thiết bị đầu tiên chạy Baba là Samsung Wave S8500. - Wave là một điện thoại màn hình cảm ứng mỏng bộ vi xử lý Hummingbird (S5PC110) của Samsung, trong đó bao gồm vi xử lý 1 GHz ARM Cortex-A8 và đƣợc xây dựng trong công cụ đồ họa PowerVR SGX 540, màn hình "Super AMOLED " và khả năng quay video độ nét cao 720p . Do thiếu các màn hình Super AMOLED, Samsung phát hành một phiên bản tƣơng tự gọi là sóng II và đã ngừng sản xuất S8500. 11. Hệ điều hành Windows Phone: - Windows Phone là thành viên trong nhóm hệ điều hành di động đƣợc phát độc quyền, phát triển bởi Microsoft, kế thừa từ nền tảng Windows Mobile , mặc dù không tƣơng thích với nó. Không giống nhƣ các phiên bản trƣớc, windows phone là chủ yếu nhằm vào thị trƣờng ngƣời tiêu dùng chứ không phải là thị trƣờng doanh nghiệp. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 20 - Windows Phone lần đầu tiên ra mắt trong tháng 10/2010, với một bản phát hành ở châu Á sau vào đầu năm 2011. Phiên bản mới nhất của Windows Phone là Windows Phone 8, đã có sẵn cho ngƣời tiêu dùng kể từ ngày 29/10/2012. - Với Windows Phone, Microsoft đã tạo ra một giao diện ngƣời dùng mới, với ngôn ngữ thiết kế của nó đƣợc gọi là Metro. Ngoài ra, phần mềm này đƣợc tích hợp với các dịch vụ của bên thứ ba và các dịch vụ của Microsoft, và tập các yêu cầu tối thiểu cho các phần cứng mà nó chạy. III. NGUYÊN TẮC ÁP DỤNG TRONG PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH DI ĐỘNG 1. Nguyên tắc kết hợp - Có thể nói nguyên tắc kết hợp là nguyên tắc đƣợc áp dụng triệt để trong phát triển hệ điều hành di động: Kết hợp yếu tố phần cứng vào phần mềm, giúp tăng cƣờng tối ƣu hoạt động và xử lý các ứng dụng phức tạp. Các kỹ thuật xử lý, giải thuật tối ƣu, giúp hệ điều hành hoạt động ngày càng mạnh mẽ. Kết hợp các module xử lý trong hệ điều hành thành để xử lý tác vụ nhịp nhàn. Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động của CPU, tận dụng tài nguyên để cho ra hệ điều hành đa nhiệm, nhiều ngƣời dùng. 2. Nguyên tắc tách khỏi đối tƣợng - Hệ điều hành sơ khai ban đầu là một khối phức tạp xử lý các thành phần các thành phần độc lập nhƣ driver, software, external device. Trong quá trình phát triển, xây dựng hệ điều hành hƣớng tới nguyên tắc tách khỏi, hệ điều hành chia nhỏ thành các thành phần đơn giản xử lý các thành phần độc lập nhƣ thành phần xử lý driver, software hay external device. 3. Nguyên tắc linh động - Phát triển hệ điều hành hỗ trợ linh động cho phép các ứng dụng quyết định môi trƣờng chạy là đơn luồng hay đa luồng, 32bit hay 64bit. - Phát triển hệ điều hành từ đơn giản đến phức tạp, từ hệ điều hành đơn nhiệm sang hệ điều hành đa nhiệm - Có thể tích hợp vào các thiết bị khác năng nhƣ PDA, Paml, Smartphone, tablet,.. 4. Nguyên tắc vạn năng PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 21 - Đây là một trong những nguyên tắc mà chúng ta dễ dàng thấy trong quá trình phát triển hệ điều hành. Nó phát triển theo hƣớng hổ trợ nhiều loại ứng dụng khác nhau có thể chạy trên hệ điều hành, tăng cƣờng chạy nhiều ứng dụng đồng thời - Hệ điều hành có thể tích hợp trong các loại thiết bị khác nhau không chỉ cho thiết bị di động 5. Nguyên tắc phân nhỏ - Các hệ điều hành phát triển theo cơ chế: Phân nhỏ các tác vụ từ tác vụ lớn, chia nhỏ xử lý, giúp các ứng dụng xử lý song song các tác vụ nhỏ để tận dụng tối đa hiệu năng của phần cứng Chia nhỏ hệ điều hành thành các module khác nhau, xử lý các tác vụ chuyên biệt chẳng hạn nhƣ module xử lý đồ họa, xử lý tập tin,.. Xây dựng hệ điều hành từ đơn chạy một ứng dụng chuyển sang hệ điều hành đa nhiệm, cho phép chạy nhiều ứng dụng đồng thời. 6. Nguyên tắc sao chép: - Các phiên bản hệ điều hành là sự sao chép lẫn nhau về nguyên tắc hoạt động, xử lý tuy các phiên bản hệ điều hành về sau có nhiều sự cải tiến trong thiết kế, xử lý nhƣng chức năng cốt lõi hệ điều hành hƣớng tới là xây dựng hệ điều hành vạn năng vẫn không thay đổi. 7. Nguyên tắc tự phục vụ: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 22 - Trong quá trình phát triển hệ điệu hành, ta thấy quá trình hƣớng tới khả năng: Tự phục vụ: khi có sự cố, hệ thống luôn cố gắng tự sữa chửa, hỗ trợ các tính năng sao lƣu và phục hồi Xây dựng cơ chế tự cập nhật, giúp tăng cƣờng bảo mật 8. Nguyên tắc trung gian: - Trong quá trình phát triển, các hệ điều hành trải qua các phiên bản khác nhau trƣớc khi công bố chính thức đến ngƣời sử dụng. Các phiên bản trung gian nhƣ Alpha, Beta, RC, RTM,.. 9. Nguyên lý loại bỏ và tái sinh từng phần: - Hệ điều hành trải qua các bƣớc thăng trầm trong quá trình phát triển nên tuân thủ quy tắc: Khi phiên bản mới ra đời, những thành phần lỗi thời, không phù hợp luôn đƣợc loại bỏ, đƣợc thay thế bởi thành phần mới. Một số thành phần phát triển tiềm năng trong phiên bản cũ nhƣng chƣa áp dụng tốt do một số giới hạn về công nghệ, phần cứng đƣợc phục hồi trong phiên bản mới khi giới hạn về công nghệ và phần cứng đƣợc loại bỏ. Trong quá trình phát triển các phiên bản hệ điều hành đƣợc công bố, những phiên bản không đƣợc hƣởng ứng từ ngƣời dùng hay không sử dụng rộng, theo thời gian chúng trở nên lỗi thời và đƣợc loại bỏ. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC GS. TS. HOÀNG KIẾM PHẠM HỒ TRÍ - 0208480147 Trang 23 Tài liệu tham khảo 1. Bài giảng môn học “Phƣơng pháp nhiên cứu khoa học trong tin học”. GS. TSKH. Hoàng Kiếm. 2. GS.TSKH Hoàng Kiếm, Bài giảng các môn nguyên lý lập trình nâng cao, các hệ cơ sở tri thức, phƣơng pháp luận nghiên cứu khoa học. 3. GS.TSKH Hoàng Kiếm, Giải một bài toán trên máy tính nhƣ thế nào, tập 1 và 2, Nhà xuất bản giáo dục – 2001 4. Các websites: