Introduction aux systèmes d'exploitation mobile

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Introduction aux systèmes d'exploitation mobile

  1. 1. Généralités et contexte des systèmes d’exploitation mobile 2012SEM-les systèmes d’exploitation Mobile Page 1SommaireSystème embarqué :............................................................................................................................ 2Caractéristiques d’un système embarqué :......................................................................................... 2Faible coût : ..................................................................................................................................... 2Faible consommation...................................................................................................................... 2Faible encombrement et faible poids ............................................................................................. 2Fonctionnement en Temps Réel ..................................................................................................... 3Environnement................................................................................................................................ 3Architecture d’un système embarqué................................................................................................. 3Equipements permanents :............................................................................................................. 4Equipements supplémentaires :...................................................................................................... 4Les applications du système embarqué : ............................................................................................ 4Dispositifs mobiles.............................................................................................................................. 5LapTop............................................................................................................................................. 5Tablet PC.......................................................................................................................................... 5PDA (Personal Digital Assistant)...................................................................................................... 5Téléphone portable......................................................................................................................... 5Smartphone..................................................................................................................................... 5Autres dispositifs :........................................................................................................................... 5Nécessité d’un système d’exploitation ............................................................................................... 6Définition d’un système d’exploitation mobile................................................................................... 6Caractéristiques d’un système d’exploitation mobile......................................................................... 6Exemples des systèmes d’exploitations mobile.................................................................................. 6Symbian OS...................................................................................................................................... 6Palm OS ........................................................................................................................................... 7Android............................................................................................................................................ 7Ios (iPhone OS) ................................................................................................................................ 7Windows mobile , Windows CE et Windows Phone 7 ................................................................... 7BlackBerry OS .................................................................................................................................. 7Bada................................................................................................................................................. 7
  2. 2. Généralités et contexte des systèmes d’exploitation mobile 2012SEM-les systèmes d’exploitation Mobile Page 2Système embarqué :Il est un peu difficile de donner une définition précise d’un système embarqué, mais on peut citerquelques définitions des livres et des articles qui nous clarifie cette notion :1. Un Système Embarqué : Cest une combinaison de matériels et logiciels permettant deremplir une ou plusieurs fonctions spécifiques avec des contraintes plus ou moins sévères telque la consommation, la température, la taille, les performances... et.[Patrice Kadionik, 2004]2. Un système embarqué est susceptible dêtre utilisé dans un environnement matériel defaibles performances (si lon compare au PC de bureau daujourdhui). Si lajout de quelquesMo de mémoire sur un PC de bureau na pas une grosse influence sur le budget dunutilisateur, le gain de quelques Mo sur un produit de grande consommation (téléphone,équipement auto mobile, organiseur personnel) a une énorme influence sur le coût final.[Pierre Ficheux, 2003]Caractéristiques d’un système embarqué :Un système embarqué :Dispose de ressources limitéesNe possède pas toujours de système de fichiersDoit être le moins cher possibleNe doit pas consommer d’énergie inutilementUne puissance de calcul limitéeUne capacité de communication limitéeExécute un logiciel dédié aux fonctionnalités spécialesFaible coût :Les concepteurs des systèmes embarqués cherchent des solutions optimales entre le prix et laperformance pour proposer des produits aux marchés à la portée de toute personne n’a pas lesmoyens pour acheter des produits performants et chers. C’est pour cette raison que les ressourcesutilisées sont minimales et qu’un système embarqué n’a que peu de mémoire.Faible consommationLes systèmes embarqués utilisent une batterie d’emmagasinassions d’énergie. Pour resterautonome le plus possible, il faut gérer bien la consommation. Une consommation excessiveaugmente le prix de revient du système embarqué car il faut alors des batteries de forte capacité.Faible encombrement et faible poidsIl est très important de minimiser la taille et le poids pour un système embarqué. Ce qui revient queles composants électroniques (analogique et/ou numérique) doivent cohabiter sur une faible surface.
  3. 3. Généralités et contexte des systèmes d’exploitation mobile 2012SEM-les systèmes d’exploitation Mobile Page 3Fonctionnement en Temps RéelGénéralement, les applications embarquées doivent répondre rapidement aux évènements internesou externes. Dans des applications de système de contrôles, le résultat peut être néfaste dans lesystème ne réagit pas à l’immédiat à un évènement du système.EnvironnementUn système embarqué est soumis à des nombreuses contraintes d’environnement dont il doits’adapter et fonctionner avec. On peut citer :La températureL’humiditéLes vibrationsLes chocsles variations d’alimentation, les interférences RF, la corrosion, leau, le feu, lesradiations…etcArchitecture d’un système embarquéL’architecture d’un système embarqué est constituée de trois couches :ApplicationOSMatérielsC’est la même architecture en couche qu’un ordinateur. Chaque couche a la même fonctionnalitéqu’un système normal. Mais, il ya des différences de sous composants de chaque couche.Les deux premières couches forment la partie « soft » et seront décrites ultérieurement dans cecours.La troisième couche est la couche « hard », il s’agit d’un ensemble des éléments physiquescohabitant ensemble sur une faible surface et employés pour le traitement de données. Cescomposants matériels sont limités et peuvent avoir des composants dédiés à des traitementsspécifiques.Ce schéma donne un aperçu sur la topologie générale d‘un système embarqué :Figure1 : topologie d’un système embarqué
  4. 4. Généralités et contexte des systèmes d’exploitation mobile 2012SEM-les systèmes d’exploitation Mobile Page 4Equipements permanents :UC : unité centrale formé de :CPU : microprocesseur(s) ou des microcontrôleurs.RAM : mémoire centraleEquipements supplémentaires :Cette liste n’est pas exhaustive et dépend de l’application dédiée :La mémoire de Masse :Le disque dur Ex: microdrive à la taille environ 2,5-3,5 inchesLa mémoire flash Ex: FlashDisk, CompactDisk, DiskOnChip, SDCard, Memoirestick, clésUSB.Lutilisation de ROM Ex: Disque virtuel CD, DVD, disquette.Le disque à distance Ex: NFS, TFTPEntrées:Les capteurs/convertisseurs (pression, audio, température...)Le clavier, boutons poussoirs ou télécommandes (infrarouge, Bluetooth, radio...)Les lecteurs de tags ou de codes barres.Sorties:Les écrans et afficheurs LCD.Le Système dalarme ou synthèse vocale.L’imprimante en tous genres comme papier, étiquettes, photos...IHM:C’est dispositif qui sert à communiquer entre lhumain et la machine.Un exemple réaliste de IHM est l’écran avec les dispositifs «TouchScreen»Les applications du système embarqué :Les systèmes embarqués sont utilisés dans notre vie quotidienne tous les jours. Ils peuvent êtreremarqués par toute utilisation d’une machine à base de microprocesseurs ou microcontrôleurs. Lesdomaines dans lesquels on trouve des systèmes embarqués sont de plus en plus nombreux :transport : Automobile, Aéronautique (avionique), etc.astronautique : fusée, satellite artificiel, sonde spatiale, etc.militaire : missiletélécommunication : Set-top box, téléphonie, routeur, pare-feu, serveur de temps, téléphoneportable, etc.électroménager : télévision, four à micro-ondesimpression : imprimante multifonctions, photocopieur, etc.informatique : disque dur, Lecteur de disquette, etc.multimédia : console de jeux vidéo, assistant personnelguichet automatique bancaire (GAB)équipement médical
  5. 5. Généralités et contexte des systèmes d’exploitation mobile 2012SEM-les systèmes d’exploitation Mobile Page 5automate programmable industriel, contrôle-commandemétrologieDispositifs mobilesUn dispositif mobile est un appareil informatique portable, qui a souvent un écran et une interfaced’entrée/sortie, avec des dispositifs d’interaction nécessaires ou accessoiresLes dispositifs mobiles populaires peuvent être classés selon leurs caractéristiques comme ci-dessous:LapTopSont des ordinateurs portables de petite taille comme, UMPC (Ultra Mobile Personal Computers (UMPC ®),laptop, netbook, etc. Ces dispositifs sont équipés de connexion réseau sans fil comme Wi-Fi,Bluetooth, 3G, etc. Leur puissance de processeur, la résolution d’écran, la mémoire du système sontsuffisants pour utiliser la plupart des contenus multimédia. Le seul inconvénient est que leur mobilitéest moins importante que celle d’un PDA et d’un téléphone mobile, mais en même temps, plus quel’ordinateur portable.Tablet PCTablet PC est connu maintenant comme un ordinateur mobile en forme dardoise dépourvue declavier et de souris, dont la principale interface est un écran tactilePDA (Personal Digital Assistant).Le PDA a une petite taille mais une puissance de processeur significative. Il peut reconnaître l’écrituremanuscrite et peut réaliser beaucoup de tâches quotidiennes. Normalement, il a un écran plus grandqu’un smartphone.Téléphone portable.Les téléphones portables peuvent être utilisés pour la communication vocale et pour l’envoi demessages textuels (SMS). Leur puissance informatique et le débit de transfert sont faibles. Mais avecla commercialisation de la 3G, les téléphones mobiles ont la possibilité d’accéder à Internet via lestechnologies WAP, GPRS ou 3G, etc.Smartphone.Les smartphones combinent les capacités du PDA et des téléphones portables. Ils ont des techniquesd’interactions les plus modernes comme l’écran tactile multipoint de type iPhone. La puissance deprocesseur et la mémoire sont aussi en croissance constante. Plusieurs types de systèmesd’exploitation sont utilisés comme Windows mobile, Windows CE, Symbian, Linux mobile, Palm,Android, etc.Autres dispositifs :D’autres dispositifs comme les baladeurs multimédia personnels (MP3, MP4,…) ou les consoles dejeux portables (Sony PSP, Nintendo DS) sont aussi considérés comme dispositifs mobiles, car ils ontune capacité de lecture de fichiers multimédia et une mémoire suffisante
  6. 6. Généralités et contexte des systèmes d’exploitation mobile 2012SEM-les systèmes d’exploitation Mobile Page 6Nécessité d’un système d’exploitationLes solutions embarquées utilisent des composants Soft conjointement avec le Hard. Par analogieaux ordinateurs et les mêmes raisons, Ces composants logiciels devront tournés sur un systèmed’exploitation. Certes, un système d’exploitation embarqué n’a pas toutes les fonctionnalités etcaractéristiques qu’un système d’exploitation pour ordinateur.Définition d’un système d’exploitation mobileUn système d’exploitation mobile est un ensemble de programmes responsable de la gestiondes opérations, du contrôle, de la coordination, de l’utilisation du matériel et du partage desressources d’un dispositif entre divers programmes tournant sur ce dispositif.Un système d’exploitation mobile est une plateforme logicielle sur laquelle les autresprogrammes appelés « programmes d’applications » peuvent s’exécuter sur des appareilsmobiles tels que les PDA (personnal digital assistant), les téléphones cellulaires,smartphones,…etc.Remarque :Les systèmes d’exploitation mobiles se diffèrent en fonction des fonctionnalités qu’ils soutiennent.Par exemple un OS pour PDA est différent d’un OS pour Smartphone.Caractéristiques d’un système d’exploitation mobileUn système d’exploitation mobile regroupe un ensemble des fonctionnalités ; dont :La gestion de la mémoire :La gestion des microprocesseurs et l’ordonnancementLa gestion de système de fichiersLa gestion des I/OLa gestion de sécuritéLa gestion de fonctionnalités multimédia…Exemples des systèmes d’exploitations mobileLes principaux systèmes d’exploitations mobile sont :Android · Bada · BlackBerry OS · iOS · OpenMoko · Palm OS · HP webOS · Symbian OS · Windows CE ·Windows Mobile · Windows Phone 7Symbian OSEst un système d’exploitation le plus utilisé pour des smartphones et PDA, qui a été conçu parSymbian Ltd. Symbian OS fournit les fonctionnalités essentielles du système d’exploitation,notamment le coeur du système, ainsi que les API communes et une interface utilisateur deréférence. Il a été adopté par différents fabricants de téléphones portables de 2G et 3G (Nokia, SonyEricsson, Motorola, Samsung, etc.). Les principales interfaces utilisateur sont S60 série (pour claviernumérique), UIQ (pour écran tactile), S80 série (pour clavier alphanumérique), etc
  7. 7. Généralités et contexte des systèmes d’exploitation mobile 2012SEM-les systèmes d’exploitation Mobile Page 7Palm OS(aussi connu sous le nom de Garnet OS) est un système dexploitation embarqué développéinitialement par U.S. Robotics Corp., propriétaire de la société Palm Computing, Inc. à partir de 1995,pour des PDA (assistants personnels numériques) en 1996. Linterface utilisateur graphique de PalmOS est prévue pour être utilisée avec un écran tactile. Il est fourni avec une suite dapplications debase pour gestionnaire dinformations personnelles. Plus tard les versions de cet OS ont étéaméliorées pour fonctionner sur des Smartphones. Plusieurs autres sociétés ont reçu une licencepour construire des appareils électroniques fonctionnant avec Palm OS. ACCESS est le propriétaire dela version actuelle de la licence et la renommé en Garnet OS. En 2007, ACCESS a sorti le successeurde Garnet OS, appelé Access Linux Platform. En 2009, la principale société utilisant la licence de PalmOS, Palm, Inc., informa quelle passera de Palm OS à WebOS pour ses prochains appareilsélectroniquesAndroidEst un système dexploitation open source utilisant le noyau Linux, pour smartphones, PDA etterminaux mobiles conçu par Android, une startup rachetée par Google, et annoncé officiellement le5 novembre 2007. Dautres types dappareils possédant ce système dexploitation existent, parexemple des téléviseurs et des tablettes.Android est un système dexploitation fondé sur un noyau Linux, il comporte une interfacespécifique, développée en Java, les programmes sont exécutés via un interpréteur JIT, toutefois il estpossible de passer outre cette interface, en programmant ses applications en C, mais le travail deportabilité en sera plus important. Si la majorité des périphériques Android sont basés surlarchitecture ARM, lhétérogénéité des versions et des coprocesseurs peut varier grandement dunconstructeur à lautre.Android a été conçu pour intégrer au mieux des applications existantes de Google comme le servicede courrier Gmail, celui de cartographie, Google Maps, ou encore Google Agenda, Google Talk,YouTube. Un accent particulier est mis sur la géolocalisation avec Google Latitude et la météocorrespondant à la ville la plus proche disponible sur le menu principal (vu sur HTC Sense).Ios (iPhone OS)Anciennement appelé « iPhone OS » est un système d’exploitation conçu par Apple, qui est dérivé deMac OS X. Il fonctionne sur iPhone et iPod Touch et a pris une part significative du marché.Windows mobile , Windows CE et Windows Phone 7Sont développés par Microsoft pour les smartphones et Pocket PC. Il propose des applicationsbasiques comme email, Internet, chat et multimédia, etc., les applications tierces développées avec.NET Compact Framework sont également supportées.Le 15 février 2010 Microsoft a lancé un nouveau système dexploitation pour mobile, WindowsPhone 7. Il intègre des fonctionnalités média sociaux tel Facebook et Twitter. Comme WindowsPhone 7 est une nouvelle plate-forme, il nexiste aucune compatibilité avec les applications WindowsMobile.BlackBerry OSEst un système d’exploitation qui fonctionne sur le smartphone BlackBerry. Il permet auxdéveloppeurs de mettre en place des applications en utilisant les APIs BlackBerry, mais touteapplication doit être signée numériquement par le compte RIM du développeur.BadaEst le système dexploitation pour smartphone haut de gamme et milieu de gamme de Samsung basésur le système dexploitation propriétaire SHP OS. Le système dexploitation est, au 27 août 2011, le3een part de marché en France et a vendu plus dun million de smartphones.
  8. 8. Généralités et contexte des systèmes d’exploitation mobile 2012SEM-les systèmes d’exploitation Mobile Page 8Tous les téléphones sous Bada ont un nom commençant par Samsung Wave.

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