Bachelorarbeit, 2005
88 Seiten, Note: 1,3
1 Einleitung
1.1 Aufbau der Arbeit
1.2 Abgrenzung der Arbeit
2 Begriffsdefinitionen und Einführung
2.1 Betriebssysteme und ihre Anforderungen
2.2 Mobile Endgeräte und ihre Anforderungen
2.3 Begriff: Smartphone
3 Betriebssysteme für mobile Geräte
3.1 Windows für mobile Geräte
3.1.1 Windows CE-Versionen
3.1.2 Windows CE Platform Builder
3.1.3 Architektur von Windows CE
3.1.4 Programmierung von Windows CE
3.1.5 Windows Mobile
3.2 Linux für mobile Geräte
3.2.1 MontaVista Mobilinux
3.2.2 Trolltech Qtopia
3.2.3 Motorola E680i mit Linux
4 Symbian OS im Detail
4.1 Geschichte von Symbian OS
4.2 Die verschiedenen Symbian-Versionen
4.3 Hardware
4.3.1 Drei-Schichten-Struktur
4.3.2 Speicher
4.4 Software-Komponenten
4.4.1 Kernel
4.4.2 Anwendungen
4.4.3 Server
4.4.4 Engine
4.5 System-Komponenten
4.5.1 Kernel und Hardware-Integration
4.5.2 Base-Services
4.5.3 OS-Services
4.5.4 Application-Services
4.5.5 User Interface Framework
4.5.6 Java
4.6 Speicherverwaltung
4.6.1 Memory Management Unit
4.6.2 Verwaltung von RAM und ROM
4.6.3 Laden von Programmen
4.6.4 Prozesse und Threads
5 Programmiersprachen mobiler Endgeräte
5.1 Python für Series 60
5.1.1 Installation von Python
5.1.3 Beispiel Code
5.2 C ++ für Symbian OS
5.2.1 Tools zur Erstellung
5.2.2 Benötigte Dateien
5.2.3 Der Buildprozess
5.2.4 Beispiel Anwendung
6 J2ME im Detail
6.1 Entwicklung von Java
6.2 Entwicklung Java 2 Micro Edition
6.2.1 Das Spottless-Projekt
6.2.2 J2ME KVM
6.3 Spezifikationen der Java 2 Micro Edition
6.3.1 Connected Device Configurtion
6.3.2 Connected Limited Device Configurtion
6.3.3 Profile
6.3.4 MIDlets
6.3.5 Installation von Programmen
6.4 Programmierung von MIDlets
6.4.1 Das Wireless Toolkit
6.4.2 Beispiel eines MIDlets
6.4.3 Persistent Datenspeichern
7 Sicherheit von mobilen Endgeräten
7.1 Viren und Symbian OS
8 Zusammenfassung und Ausblick
9 Quellen
9.1 Literatur
9.2 Internet
Diese Arbeit vermittelt einen Überblick über die Betriebssysteme und Programmiermöglichkeiten moderner Mobiltelefone und Smartphones. Ziel ist es, die technischen Hintergründe und Anforderungen mobiler Systeme zu erläutern, wobei insbesondere die Java 2 Micro Edition und das Betriebssystem Symbian OS im Fokus stehen.
3.1.3 Architektur von Windows CE
Windows CE ist in verschiedene Schichten unterteilt, wie die nachfolgende Abbildung verdeutlicht. Die unterste Schicht ist die Hardware, die das mobile Gerät darstellt. Die zweite Schicht ist der OEM Layer. Dieser beinhaltet alle vom Geräte-Hersteller angepassten Elemente, um Windows CE auf seiner Hardware laufen zu lassen. Gerätetreiber für das jeweilige Device und ein entsprechend angepasster Bootloader gehören dazu. Außerdem wird ein OEM Adaptation Layer (OAL) benötigt, der zwischen dem Kernel von Windows und dem OEM Layer bzw. der Hardware vermittelt.
Die nächste Schicht ist der Operating System Layer. Dieser beinhaltet die eigentlichen Betriebssystem-Funktionen. Hier findet sich der Kernel, die grafische Benutzeroberfläche und weitere essenzielle Funktionen, die zum Betriebssystem gehören. Der Kernel spielt eine wichtige Rolle im Betriebssystem. Er ist unter anderem für die folgenden Aufgaben zuständig:
• Memory Management
• Scheduling
• Real-Time Module
• Loader
• System Calls
• Kernel Power Management
• Prozess- und Threadmanagement
1 Einleitung: Vorstellung der Entwicklung mobiler Endgeräte und Definition des Schwerpunkts dieser Arbeit auf Betriebssystemen und Programmierung.
2 Begriffsdefinitionen und Einführung: Klärung grundlegender Begriffe wie Smartphone und allgemeiner Anforderungen an mobile Betriebssysteme.
3 Betriebssysteme für mobile Geräte: Analyse von Windows Mobile und Linux als mobile Betriebssysteme, inklusive Architektur und technischer Details.
4 Symbian OS im Detail: Detaillierte Untersuchung von Symbian OS, seiner Entstehung, Hardware-Struktur, Software-Komponenten und Speicherverwaltung.
5 Programmiersprachen mobiler Endgeräte: Betrachtung von Python und C++ als Entwicklungswerkzeuge für mobile Plattformen, inklusive konkreter Build-Prozesse.
6 J2ME im Detail: Ausführliche Analyse der Java 2 Micro Edition, von der Entwicklung über Spezifikationen bis zur praktischen Programmierung von MIDlets.
7 Sicherheit von mobilen Endgeräten: Diskussion der Virengefahr auf Smartphones sowie Vorstellung von Schutzmaßnahmen durch Sicherheitssoftware.
8 Zusammenfassung und Ausblick: Fazit zur aktuellen Marktsituation und Ausblick auf zukünftige Trends bei mobilen Systemen.
Smartphone, Symbian OS, Windows Mobile, Linux, Java 2 Micro Edition, J2ME, MIDlet, Programmierung, C++, Python, Betriebssystem, Speicherverwaltung, Mobile Sicherheit, Viren, Hardware
Die Arbeit befasst sich mit den Betriebssystemen und den gängigen Programmiersprachen, die für die Entwicklung auf mobilen Endgeräten wie Smartphones genutzt werden.
Zentrale Themen sind die Architektur mobiler Betriebssysteme, die plattformübergreifende Java-Programmierung, systemnahe Entwicklung mit C++ sowie die Sicherheitsproblematik durch mobile Viren.
Das primäre Ziel ist eine fundierte Einführung in die Thematik moderner mobiler Endgeräte unter besonderer Berücksichtigung der Systeme Symbian OS und Java 2 Micro Edition.
Die Arbeit nutzt eine literaturbasierte Analyse und den technischen Vergleich bestehender Betriebssystemarchitekturen und Entwicklungsumgebungen.
Der Hauptteil behandelt die technischen Details der Systeme Windows Mobile, Linux und Symbian OS sowie die Programmierung mittels Python, C++ und Java (J2ME).
Smartphone, Betriebssystem, Symbian OS, J2ME, Programmierung und mobile Sicherheit sind die prägenden Begriffe.
Die MMU sorgt für die strikte Trennung von Prozessen in geschützte Speicherbereiche, um zu verhindern, dass Anwendungen sich gegenseitig beeinflussen oder korrumpieren können.
Die Sandbox isoliert das Programm vom restlichen System, um Sicherheitsrisiken zu minimieren, da das MIDlet so keinen unkontrollierten Zugriff auf Systemressourcen hat.
Java bietet durch die JVM eine hohe Plattformunabhängigkeit, während C++ eine hardwarenahe Entwicklung mit höherer Performance ermöglicht, aber für jede Plattform spezifisch angepasst werden muss.
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