Symbian

定义

Symbian是塞班公司(Symbian Ltd.)开发的一款移动操作系统与计算平台，主要面向智能手机和无线信息设备，运行于ARM架构处理器，内核属于微内核的实时操作系统类型。它的前身是英国Psion公司为掌上电脑开发的EPOC系统，1998年6月EPOC/EPOC32被更名为Symbian OS^[1]。

在系统结构上，Symbian由内核、系统服务器和用户界面层组成，厂商可以在同一内核之上自行定制界面，因此出现了S60、UIQ、MOAP(S)等多种分支，这些分支彼此并不通用，却共享同一套底层系统。第一台被业界视为塞班智能手机的产品是2000年上市的爱立信R380，第一台允许用户自行安装应用的开放式塞班手机是2001年的诺基亚9210通信器^[2]。

原理

Symbian采用微内核设计，内核之上通过客户端-服务器模型提供系统服务，应用向内核中的服务器进程发送消息来请求文件、通信、图形等功能，进程之间由内存管理单元隔离，消息传递由内核统一管理^[3]。系统开机后可运行七十个以上的系统服务器，某一时刻同时处于活动状态的通常有十多个^[3]。

从8.1a版本起，Symbian改用第二代内核EKA2(EPOC Kernel Architecture 2)。与EKA1相比，EKA2提供实时性保证，即每个接口调用不仅有速度上的要求，还有确定的时间上限；它允许多个内核线程，采用可插拔的内存模型以支持更新一代的ARM指令集，并在最底层引入纳米内核，供其他个性层在其上构建^[4]。EKA2能够直接运行完整的电话信令协议栈，此前的塞班手机必须把这些协议栈放在另一颗处理器上运行^[4]。

系统采用抢占式多任务调度，调度按线程优先级进行并支持优先级继承，当时钟中断到来时内核可以强制重新分配处理器时间，而不必等待正在运行的线程主动让出CPU，因此日历、音乐等应用可以驻留后台并在资源占用很低的情况下等待事件^[5]。整个系统面向RAM、ROM和电池都很受限的设备设计，这也是它在功能机时代被大量采用的原因之一^[3]。

发展历程

1998年6月，Psion将旗下软件部门与诺基亚、爱立信、摩托罗拉合资组建塞班公司，Psion持股40%，诺基亚与爱立信各持30%，摩托罗拉随后入股，各方计划把EPOC确立为无线信息设备的行业标准^[6]。1999年塞班公司推出首个产品Symbian OS v5.x，2000年爱立信R380成为首款塞班手机^[7]。2001年诺基亚9210通信器和7650相继发布，后者被普遍视为早期智能手机的代表机型^[8]。

2002年发布的Symbian OS v7.0首次把手机操作系统与3G结合^[8]。2003年摩托罗拉在合同到期后以7400万欧元出售所持塞班公司股份，转为采用微软的系统^[8]。此后LG、索尼、三星、西门子、松下等厂商陆续加入，2006年全球塞班手机保有量超过1亿部^[7]。2008年诺基亚收购塞班公司余下股份，同年6月宣布成立非营利的塞班基金会，推动系统开源，基金会于2009年4月正式启动。

2010年2月塞班平台以开源方式发布，基金会称这是软件史上规模最大的商业代码开源迁移，但部分组件来自第三方授权，未能全部以开源许可公开。同年11月基金会因成员支持不足转为仅负责授权的机构，诺基亚收回平台治理权，基金会网站于12月17日关闭^[9]。2011年2月11日诺基亚宣布与微软合作，以Windows Phone作为主要智能手机平台，塞班逐步退出。2011年8月24日诺基亚宣布放弃塞班名称，后续版本改称诺基亚Belle和诺基亚Anna^[7]。2013年1月24日诺基亚宣布808纯景是最后一款塞班手机^[7]。诺基亚把塞班相关开发与支持外包给埃森哲，服务期至2016年。

应用

塞班的主要应用场景是智能手机。诺基亚在其上构建了S60平台，该平台定位于单手操作设备，采用特定分辨率、按键布局和九宫格菜单，覆盖N系列、E系列以及3系、5系、6系、C系、X系等大量机型；三星的G810、i8510等机型也采用了这一界面。索尼爱立信则基于塞班自行开发了UIQ界面平台，日本运营商NTT DoCoMo推出了MOAP(S)界面。

除通信外，塞班设备还被用于多媒体播放、拍照、GPS导航和第三方软件扩展。S60第三版基于2005年初发布的Symbian OS v9.1，该版本改善了应用与内容保护，支持更高像素数码相机和三维游戏动画，并可向无线耳机传送立体声音乐。开发者可以使用C++和Java为塞班编写程序，Java侧通过J2ME框架下的PersonalJava与JavaPhone接口访问电话、通讯录和消息等系统能力^[10]。

局限

塞班的架构在移动互联网时代暴露出明显短板。系统在多年演进中由各厂商按自身需求不断叠加功能，代码规模庞大，曾有诺基亚高管建议缩小锁屏对话框，而研发人员以系统代码多达2000万行、查找困难作答^[11]。多个用户界面分支S60、UIQ、MOAP(S)之间互不兼容，也造成应用生态的碎片化。

应用生态未能建立起来是另一项限制。厂商和个人可以为塞班编写浏览器、即时通信、游戏等程序，早期扩展性是其优势，但诺基亚没有建立起类似苹果App Store和谷歌Play商店的分发与收益体系，开发者难以获利而逐渐离开；2011年中国约100万开发者中，安卓方向约75万、iOS约14万，塞班仅约4万^[11]。此外，塞班采用的签名证书机制虽然提高了安全性，却抬高了安装门槛^[11]。

实时性方面也存在边界。实时保证通常只能对最高优先级的线程成立，因为高优先级线程可能挤占低优先级线程的运行机会；而多媒体任务往往涉及图形、存储或网络活动，这些环节比内核本身更容易打断数据流^[4]。2010年第四季度塞班的市场份额由第三季度的39%降至31%，被安卓超过。

参见

• EPOC —— 塞班系统的前身，由Psion为掌上电脑开发。

• 诺基亚 —— 塞班系统最主要的采用者和后期所有者。

• S60 —— 建立在塞班之上、出货量最大的用户界面平台。

• 安卓 —— 同期崛起的移动操作系统，2010年第四季度在市场份额上超过塞班。

• 微内核 —— 塞班内核所采用的结构类型。

• 实时操作系统 —— EKA2内核所属的操作系统类别。