《嵌入式系統(tǒng)原理與技術(shù)》課件第4章-研究生-嵌入式操作系統(tǒng)

1、11 嵌入式操作系統(tǒng)概述嵌入式操作系統(tǒng)基本概念嵌入式系統(tǒng)軟硬件資源的控制中心以盡量合理有效的方法組織多個(gè)用戶共享嵌入式系統(tǒng)的各種資源通常復(fù)雜的操作系統(tǒng)支持文件系統(tǒng)用戶系統(tǒng)程序之上的所有軟件。合理有效的方法操作系統(tǒng)如何協(xié)調(diào)并充分利用硬件資源來(lái)實(shí)現(xiàn)多任務(wù)2嵌入式操作系統(tǒng)概述發(fā)展階段嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：無(wú)操作系統(tǒng)的嵌入式算法階段單芯片為核心具有與一些監(jiān)測(cè)、伺服、指示設(shè)備相配合的功能一般沒(méi)有明顯的操作系統(tǒng)支持通過(guò)匯編語(yǔ)言編程對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行直接控制。主要特點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能都相對(duì)單一，針對(duì)性強(qiáng)無(wú)操作系統(tǒng)支持幾乎沒(méi)有用戶接口3嵌入式操作系統(tǒng)概述發(fā)展階段簡(jiǎn)單監(jiān)控式的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)階段以嵌入式

2、處理器為基礎(chǔ)以簡(jiǎn)單監(jiān)控式操作系統(tǒng)為核心主要特點(diǎn)：處理器種類(lèi)繁多，通用性比較弱；開(kāi)銷(xiāo)小，效率高；一般配備系統(tǒng)仿真器，具有一定的兼容性和擴(kuò)展性；用戶界面不夠友好，主要用來(lái)控制系統(tǒng)負(fù)載以及監(jiān)控應(yīng)用程序運(yùn)行。4嵌入式操作系統(tǒng)概述發(fā)展階段通用的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)階段以通用型嵌入式操作系統(tǒng)為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)典型代表有：VxWorks、Windows CE等主要特點(diǎn)：運(yùn)行在不同的微處理器具有強(qiáng)大的能用型操作系統(tǒng)的功能文件和目錄管理多任務(wù)設(shè)備驅(qū)動(dòng)支持網(wǎng)絡(luò)支持圖形窗口用戶界面具有豐富的API和嵌入式應(yīng)用軟件5嵌入式操作系統(tǒng)概述發(fā)展階段以Internet為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)與Internet的真正結(jié)合嵌入

3、式操作系統(tǒng)與應(yīng)用設(shè)備的無(wú)縫結(jié)合代表著嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展的未來(lái)6嵌入式操作系統(tǒng)概述特點(diǎn)實(shí)時(shí)性基于優(yōu)先級(jí)設(shè)計(jì)內(nèi)核可搶占實(shí)時(shí)相關(guān)函數(shù)可重入小內(nèi)核存儲(chǔ)資源小可配置硬件要求不同應(yīng)用需求變化多端對(duì)操作系統(tǒng)功能的選擇性易移植大量嵌入式處理器高可靠性運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)出錯(cuò)不可能人工重啟低功耗：微電量及省電的管理72 常見(jiàn)的商品EOSWindows CE微軟1996-CE 1.0，手持計(jì)算機(jī)（Handheld PC），屏幕為 480 x 240 pixels、四色灰階、2 MB 內(nèi)存、44 MHz 處理器1997-CE 2.x，Palm PC，支持彩色屏幕-與palm的糾紛2000-CE3.0，PocketPC，Com

4、paq iPAQ 2001- Pocket PC 2002，WinCE 3.0 核心，加入了手機(jī)功能的支持；同年針對(duì)小型化智能型手機(jī)發(fā)表 Smartphone 20022002-Windows CE 4.0 .NET2003-Windows Mobile 2003，以Windows CE 4.0 .NET為核心2005-以全新 WinCE 5.0 為核心的操作系統(tǒng) Windows Mobile 5.0，支持 3G 網(wǎng)絡(luò)，具備永續(xù)性內(nèi)存儲(chǔ)存2010-Windows Phone 72012-Windows Phone 8開(kāi)放的、可升級(jí)的32位嵌入式操作系統(tǒng)基于掌上型電腦類(lèi)的電子設(shè)備操作精簡(jiǎn)的Win

5、dows 95繼承了傳統(tǒng)的Windows圖形界面可以使用Windows平臺(tái)上的編程工具（如VB、VC等）應(yīng)用范圍手掌型小型設(shè)備, 移動(dòng)電話, 小型終端設(shè)備,汽車(chē), 私用電器8常見(jiàn)的商品EOS Windows CEWindows CE主要具有以下特點(diǎn)：靈活的電源管理功能。包括瞬眠/喚醒模式。對(duì)象存儲(chǔ)（object store）技術(shù)。包括文件系統(tǒng)、注冊(cè)表及數(shù)據(jù)庫(kù)。它還具有很多高性能、高效率的操作系統(tǒng)特性，包括按需換頁(yè)、共享存儲(chǔ)、交叉處理同步、支持大容量堆（heap）等。良好的通信能力。廣泛支持各種通信硬件，亦支持直接的局域連接以及撥號(hào)連接，并提供與PC、內(nèi)部網(wǎng)以及Internet的連接，還提供與W

6、indows 9x/NT的最佳集成和通信。支持嵌套中斷。允許更高優(yōu)先級(jí)別的中斷首先得到響應(yīng)，而不是等待低級(jí)別的ISR完成。具備實(shí)時(shí)性。 9常見(jiàn)的商品EOS Windows CE更好的線程響應(yīng)能力。對(duì)高級(jí)別IST(中斷服務(wù)線程)的響應(yīng)時(shí)間上限的要求更加嚴(yán)格，在線程響應(yīng)能力方面的改進(jìn)，幫助開(kāi)發(fā)人員掌握線程轉(zhuǎn)換的具體時(shí)間，并通過(guò)增強(qiáng)的監(jiān)控能力和對(duì)硬件的控制能力幫助他們創(chuàng)建新的嵌入式應(yīng)用程序。 256個(gè)優(yōu)先級(jí)?？梢允归_(kāi)發(fā)人員在控制嵌入式系統(tǒng)的時(shí)序安排方面有更大的靈活性。 支持大量API。Windows CE的API是Win32 API的一個(gè)子集，支持近1500個(gè)Win32 API。10常見(jiàn)的商品EOS

7、 Windows CEWindows Mobile微軟為手持設(shè)備推出的“移動(dòng)版Windows”，使用Windows Mobile操作系統(tǒng)的設(shè)備主要有手機(jī)、PDA、隨身音樂(lè)播放器等2009年2月微軟聯(lián)合宏達(dá)電、LG和Orange等主要手機(jī)合作伙伴，推出了基于微軟新一代手機(jī)系統(tǒng)Windows Mobile 6.5的手機(jī)Motorola 企業(yè)版左圖為 FR6000，右圖為 FR68HTC Windows Mobile 6.511常見(jiàn)的商品EOS Windows CEWP7智能手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)硬件功能配置高1GHz處理器和圖形加速器WP7手機(jī)只支持800480分辨率顯示稍晚推出的部分機(jī)型也將支持320480分

8、辨率的HVGA顯示屏設(shè)定了500萬(wàn)像素的攝像頭出廠標(biāo)準(zhǔn)WP7智能手機(jī)標(biāo)配8GB的閃存清晰的程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)及時(shí)全面的系統(tǒng)升級(jí)措施與Xbox Live整合后的游戲優(yōu)勢(shì)12常見(jiàn)的商品EOS Windows CEWP8目前以Nokia手機(jī)為主Lumia13常見(jiàn)的商品EOS Palm OS (1/2)Palm OS是3Com公司的產(chǎn)品，專用于掌上電腦。主要特點(diǎn)：良好的節(jié)能功能。由掌上電腦要求使用電源盡可能小，因此在Palm OS的應(yīng)用程序中，如果沒(méi)有事件運(yùn)行，則系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)入半休眠（doze）的狀態(tài)；如果應(yīng)用程序停止活動(dòng)一段時(shí)間，則系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入休眠（sleep）狀態(tài)。 合理的內(nèi)存管理。Palm的存儲(chǔ)器全部是

9、可讀寫(xiě)的快速RAM為全局變量和其它不需永久保存的數(shù)據(jù)提供臨時(shí)的存儲(chǔ)空間；存儲(chǔ)RAM永久保存應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。 Palm OS占有非常小的內(nèi)存。1996-PalmPilot 10002002-handera 330胖梨Palm Pre奔邁Treo Pro14常見(jiàn)的商品EOS Palm OS數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫(kù)的格式存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)庫(kù)由一組記錄（records）和一些數(shù)據(jù)庫(kù)頭信息組成。為保證程序處理速度和存儲(chǔ)器空間，在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候，Palm OS不是把數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)堆（Storage Heap）拷貝到動(dòng)態(tài)堆（Dynamic Heap）后再進(jìn)行處理，而是在存儲(chǔ)堆中直接處理。為避免錯(cuò)誤調(diào)用存儲(chǔ)器地址，Palm OS規(guī)定

10、，這一切都必須調(diào)用其內(nèi)存管理器里的API來(lái)實(shí)現(xiàn)。 Palm：前途在何處？HP以12億美元，每股5.7美元的價(jià)錢(qián)收購(gòu) Palm，為了WebOS雪藏！15常見(jiàn)的商品EOS QNXQNX 由加拿大QNX軟件公司開(kāi)發(fā)，應(yīng)用程序接口完全符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)，非常便于Linux/UNIX上程序的移植。包括QNX2、QNX4和當(dāng)前的QNX6，主要特點(diǎn)：完全的微內(nèi)核層次結(jié)構(gòu)。內(nèi)核僅提供最基本服務(wù)：任務(wù)間通信、同步、時(shí)鐘等。通過(guò)任務(wù)間通信將任務(wù)組織起來(lái)構(gòu)成完整的系統(tǒng)。對(duì)每個(gè)任務(wù)進(jìn)行全面地址保護(hù)，使每個(gè)任務(wù)運(yùn)行于自己的地址空間之中。這些被保護(hù)的任務(wù)稱為進(jìn)程。在進(jìn)程中又可以創(chuàng)建無(wú)地址保護(hù)的任務(wù)，即通常所說(shuō)的線程。16

11、常見(jiàn)的商品EOS QNX系統(tǒng)模塊可定制。QNX不刻意區(qū)分驅(qū)動(dòng)程序和普通應(yīng)用程序，兩者共同構(gòu)成系統(tǒng)模塊。每個(gè)模塊由于運(yùn)行于自己獨(dú)立的地址空間，可以隨時(shí)按照實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)決定其運(yùn)行或終止運(yùn)行。便于剪裁。QNX可以運(yùn)行在32K到4G以上的存儲(chǔ)空間上。因此，應(yīng)用范圍廣泛。可擴(kuò)展性強(qiáng)。應(yīng)用程序與系統(tǒng)程序的一致性，使QNX的擴(kuò)展變得非常容易。用戶可以隨時(shí)按照應(yīng)用程序的方式編寫(xiě)系統(tǒng)程序，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行個(gè)性化的擴(kuò)展。實(shí)時(shí)性強(qiáng)。作為實(shí)時(shí)性的兩個(gè)主要指標(biāo)的上下文切換和中斷延時(shí)，其時(shí)間指標(biāo)都在微秒一級(jí)。 QNX的應(yīng)用汽車(chē)電子（奧迪，寶馬，大宇，克萊斯勒，現(xiàn)代，保時(shí)捷），美國(guó)陸軍無(wú)人駕駛Crusher坦克的控制系統(tǒng)黑莓

12、制造商RIM公司收購(gòu)QNX操作系統(tǒng)，在黑莓即將推出的PlayBook平板電腦將采用QNX操作系統(tǒng)。目前RIM的高層正在考慮是否要將這款應(yīng)用于PlayBook平板電腦的操作系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到黑莓手機(jī)當(dāng)中。17常見(jiàn)的開(kāi)源EOSEmbedded Linux目前正在開(kāi)發(fā)的嵌入式系統(tǒng)中，49%的項(xiàng)目選擇Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)。Linux現(xiàn)已成為嵌入式操作的理想選擇。所有基于Linux的EOS大多數(shù)具有以下特點(diǎn)：精簡(jiǎn)的內(nèi)核。性能高、穩(wěn)定，多任務(wù)。 持多種體系結(jié)構(gòu)。如X86、ARM、MIPS、ALPHA、SPARC等。 提供良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境。能夠提供完善的嵌入式GUI以及嵌入式X-Windows。18常見(jiàn)的開(kāi)源

13、EOSEmbedded Linux支持大量嵌入式應(yīng)用程序。提供嵌入式瀏覽器、郵件程序、MP3播放器、MPEG播放器、記事本等應(yīng)用程序。 具有良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境。提供完整的開(kāi)發(fā)工具和SDK，同時(shí)提供PC上的開(kāi)發(fā)版本。 用戶可定制?？商峁﹫D形化的定制和配置工具。 豐富的硬件驅(qū)動(dòng)。常用嵌入式芯片的驅(qū)動(dòng)集，支持大量的周邊硬件設(shè)備，驅(qū)動(dòng)豐富。 19常見(jiàn)的開(kāi)源EOSEmbedded Linux提供完善的解決方案。針對(duì)嵌入式的存儲(chǔ)方案，提供實(shí)時(shí)版本和完善的嵌入式解決方案。 完善的中文支持。特別部分國(guó)產(chǎn)基于Linux的EOS，具有強(qiáng)大的技術(shù)支持，完整的文檔。 開(kāi)放源碼。豐富的軟件資源，廣泛的軟件開(kāi)發(fā)者的支持，價(jià)格

14、低廉，結(jié)構(gòu)靈活，適用面廣。20常見(jiàn)的開(kāi)源EOSC/OSC/OS是一個(gè)基于搶占式的實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，可固化、可剪裁、具有高 穩(wěn)定性和可靠性，其最鮮明的特點(diǎn)就是源碼公開(kāi)，便于移植和 維護(hù)。 主要特點(diǎn)：可移植性（Portable）絕大部分C/OS的源碼是用移植性很強(qiáng)的ANSI C寫(xiě)的。和微處理器硬件相關(guān)的那部分是用匯編語(yǔ)言寫(xiě)的。匯編語(yǔ)言寫(xiě)的部分已經(jīng)壓到最低限度，使得 C/OS便于移植到其他微處理器上。 C/OS可以在絕大多數(shù)8位、16位、32位甚至64位微處理器、微控制器 、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）上運(yùn)行?？晒袒≧OMable） C/OS是為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，這就意味著，開(kāi)發(fā)人員可以利用固化手段（

15、C編譯、連接、下載和固化）將系統(tǒng)嵌入到產(chǎn)品中。21常見(jiàn)的開(kāi)源EOSC/OS可裁剪（Scalable） 可以只使用C/OS中應(yīng)用程序需要的那些系統(tǒng)服務(wù)。也就是說(shuō)某產(chǎn)品可以只使用很少幾個(gè)C/OS調(diào)用，而另一個(gè)產(chǎn)品則使用了幾乎所有C/OS-II的功能，這樣可以減少產(chǎn)品中的C/OS-II所需的存儲(chǔ)器空間（RAM和ROM）。這種可剪裁性是靠條件編譯實(shí)現(xiàn)的。搶占式（Preemptive）基于優(yōu)先級(jí)的可搶占調(diào)度。多任務(wù) C/OS可以管理64個(gè)任務(wù)，其中系統(tǒng)預(yù)留8個(gè)。應(yīng)用程序最多可以有56個(gè)任務(wù)。可確定性 全部C/OS的函數(shù)調(diào)用與服務(wù)的執(zhí)行時(shí)間具有可確定性。22常見(jiàn)的開(kāi)源EOSC/OS任務(wù)棧 每個(gè)任務(wù)有自己?jiǎn)?/p>

16、獨(dú)的棧， C/OS允許每個(gè)任務(wù)有不同的空間，以便壓低應(yīng)用程序?qū)AM的需求。系統(tǒng)服務(wù) C/OS提供很多系統(tǒng)服務(wù)，例如郵箱、消息隊(duì)列、信號(hào)量、塊大小固定的內(nèi)存的申請(qǐng)與釋放、時(shí)間相關(guān)函數(shù)等。中斷管理 中斷可以使正在執(zhí)行的任務(wù)暫時(shí)掛起，如果優(yōu)先級(jí)更高的任務(wù)被該中斷喚醒，則高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)在中斷嵌套全部退出后立即執(zhí)行，中斷嵌套層數(shù)可達(dá)255層。穩(wěn)定性與可靠性23常見(jiàn)的開(kāi)源EOSeCOSeCOS由Redhat推出的小型開(kāi)放源代碼即時(shí)操作系統(tǒng)(Real-Time operating system)，最低編譯核心可小至10K的級(jí)別最初設(shè)計(jì)與1997年春天，其主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是為嵌入式市場(chǎng)提供一個(gè)高效、高質(zhì)量的嵌入

17、式軟件解決方案。eCos的核心部件包括：Hardware Abstraction Layer (HAL) Kernel包括中斷核異常處理、線程核同步、調(diào)度器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和警報(bào)器ISO C和數(shù)學(xué)庫(kù)兼容所有標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)調(diào)用Device drivers包括標(biāo)準(zhǔn)的串口、網(wǎng)卡、Flash ROM及其他GNU debugger (GDB)支持提供目標(biāo)軟件與GDB主機(jī)進(jìn)行通信，以使得可以調(diào)試應(yīng)用程序24常見(jiàn)的開(kāi)源EOSeCOS主要特點(diǎn)：可配置性高。這是eCos的最大優(yōu)勢(shì)。eCos通過(guò)在編譯時(shí)間控制編譯到內(nèi)核的組件來(lái)控制系統(tǒng)的大小，在編譯時(shí)根據(jù)需求選擇編譯不同的組件。不存在user mode和kernel m

18、ode，eCOS和應(yīng)用程序都運(yùn)行在supervisor mode。支持大多數(shù)流行處理器。類(lèi)似于C/OS，只要HAL引入一個(gè)新的architecture，應(yīng)用層滿足新的應(yīng)用需求。25常見(jiàn)的開(kāi)源EOSeCOS26幾種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks、mC/OS-II、RT-Linux、QNX 都是優(yōu)秀的強(qiáng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，各有特色：VxWorks 的衡量指標(biāo)值最好；uC/OS-II 最短小精悍；RT-Linux支持調(diào)度策略的改寫(xiě)；QNX 支持分布式應(yīng)用。27VxWorks 操作系統(tǒng)概述VxWorks 由美國(guó)WindRiver 系統(tǒng)公司出品，在嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域中頗具優(yōu)勢(shì)。目前該操作系統(tǒng)的版本為VxWorks

19、 5.4，其核心功能主要有微內(nèi)核wind，任務(wù)間的通信機(jī)制，高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)支持，功能強(qiáng)大的文件系統(tǒng)（VxWorks 支持4 種文件系統(tǒng)：dosFs、rt11Fs、rawFs、tapeFs）和I/O 管理，POSIX 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)擴(kuò)展，C+和其他標(biāo)準(zhǔn)支持等核心功能。28VxWorks 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)VxWorks是現(xiàn)在所有獨(dú)立于處理器的實(shí)時(shí)系統(tǒng)中最具特色的操作系統(tǒng)。VxWork系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境支持的CPU包括PowerPC、68K、SPARC、i960、x86等，同時(shí)支持RISC、DSP技術(shù)。它的微內(nèi)核Wind是一個(gè)具有較高性能的標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，其主要特點(diǎn)包括快速多任務(wù)切換、搶占式任務(wù)調(diào)度、任務(wù)間通

20、信手段多樣化等。29從Linux到RTLinuxL inux當(dāng)前主流通用操作系統(tǒng)之一,在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、集群技術(shù)和pc桌面領(lǐng)域都取得了引人注目的成就。Linux操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是取得最優(yōu)平均性能,因此有很多方面無(wú)法滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)的要求。在L inux系統(tǒng)中,基于最大吞吐量標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)度算法、不可中斷的系統(tǒng)調(diào)用、中斷屏蔽,以及虛擬內(nèi)存的使用等因素,都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在時(shí)間上的不可預(yù)測(cè)性,決定了L inux系統(tǒng)不能處理硬實(shí)時(shí)任務(wù)。RTlinux是建立在L inux之上的一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),不僅具有硬實(shí)時(shí)的機(jī)制,同時(shí)又能極大地發(fā)揮L inux自身的各種優(yōu)點(diǎn)。30LynxOS美國(guó)LynuxWorks 公司的Lyn

21、xOS 操作系統(tǒng)就是一種符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的類(lèi)UNIX硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),它的中斷處理、線程調(diào)度、優(yōu)先級(jí)倒置問(wèn)題的解決都有自己獨(dú)特的特點(diǎn)。硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)LynxOS 能夠創(chuàng)建精確運(yùn)行的符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)進(jìn)程,它提供一套功能強(qiáng)大、易于使用的開(kāi)發(fā)工具,具有Linux/ UNIX開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的程序員可以很快地熟悉并開(kāi)發(fā)出LynxOS下的實(shí)時(shí)應(yīng)用,并且有很強(qiáng)的通用性,適合于高端網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、自動(dòng)控制、航空航天等對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的領(lǐng)域。http:www.L LynxOS 相關(guān)資料31AndroidAndroid是Google于2007年11月05日宣布的基于Linux平臺(tái)的開(kāi)源手機(jī)操作系統(tǒng)的名稱Andy R

22、ubin創(chuàng)立了兩個(gè)手機(jī)操作系統(tǒng)公司：Danger和AndroidDanger 5億美元賣(mài)給微軟，成為了Kin，Android4千萬(wàn)美元賣(mài)給GoogleAndoird構(gòu)成該平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件組成。它采用軟件堆層（Software Stack，又名軟件疊層）的架構(gòu)主要分為三部分底層以Linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ)，由C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，只提供基本功能；中間層包括函數(shù)庫(kù)Library和虛擬機(jī)Virtual Machine，由C+開(kāi)發(fā)最上層是各種應(yīng)用軟件，包括通話程序，短信程序等，應(yīng)用軟件則由各公司自行開(kāi)發(fā)，以Java作為編寫(xiě)程序的一部分不存在任何以往阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙，號(hào)稱是首個(gè)

23、為移動(dòng)終端打造的真正開(kāi)放和完整的移動(dòng)軟件32谷歌的目標(biāo)是讓（移動(dòng)通訊）不依賴于設(shè)備甚至平臺(tái)Android 將補(bǔ)充，而不會(huì)替代谷歌長(zhǎng)期以來(lái)奉行的移動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略：通過(guò)與全球各地的手機(jī)制造商和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商結(jié)成合作伙伴，開(kāi)發(fā)既有用又有吸引力的移動(dòng)服務(wù)，并推廣這些產(chǎn)品Andoird 平臺(tái)化Google通過(guò)與軟、硬件開(kāi)發(fā)商、設(shè)備制造商、電信運(yùn)營(yíng)商等其他有 關(guān)各方結(jié)成深層次的合作伙伴關(guān)系，希望借助建立標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式的移動(dòng)電話軟件平臺(tái)，在移動(dòng)產(chǎn)業(yè)內(nèi)形成一個(gè)開(kāi)放式的生態(tài)系統(tǒng) Android 作為Google企業(yè)戰(zhàn)略的重要組成部分，將進(jìn)一步推進(jìn)“隨時(shí)隨地為每個(gè)人提供信息”這一企業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)全球?yàn)閿?shù)眾多的移動(dòng)電話用戶正

24、在使用各種基于 Android 的電話3334Android基于Linux 2.6提供核心系統(tǒng)服務(wù)例如：安全、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)堆棧、驅(qū)動(dòng)模型。Linux Kernel也作為硬件和軟件之間的抽象層，它隱藏具體硬件細(xì)節(jié)而為上層提供統(tǒng)一的服務(wù)。 分層的好處就是使用下層提供的服務(wù)而為上層提供統(tǒng)一的服務(wù)，屏蔽本層及以下層的差異，當(dāng)本層及以下層發(fā)生了變化不會(huì)影響到上層。各層各盡其職，各層提供固定的SAP（Service Access Point），專業(yè)點(diǎn)可以說(shuō)是高內(nèi)聚、低耦合。 如果只是做應(yīng)用開(kāi)發(fā)，就不需要深入了解Linux Kernel層。Android RuntimeAndroid包含一個(gè)核心

25、庫(kù)的集合，提供大部分在Java編程語(yǔ)言核心類(lèi)庫(kù)中可用的功能。每一個(gè)Android應(yīng)用程序是Dalvik虛擬機(jī)中的實(shí)例，運(yùn)行在他們自己的進(jìn)程中。Dalvik虛擬機(jī)設(shè)計(jì)成，在一個(gè)設(shè)備可以高效地運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)。Dalvik虛擬機(jī)基于寄存器。Dalvik虛擬機(jī)依賴于Linux 內(nèi)核提供基本功能，如線程和底層內(nèi)存管理。35LibrariesAndroid包含一個(gè)C/C+庫(kù)的集合，供Android系統(tǒng)的各個(gè)組件使用。這些功能通過(guò)Android的應(yīng)用程序框架（application framework）提供給開(kāi)發(fā)者。核心庫(kù)： 系統(tǒng)C庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)C系統(tǒng)庫(kù)（libc）媒體庫(kù)基于PacketVideo的OpenCORE

26、 LibWebCore新式的Web瀏覽器引擎,驅(qū)動(dòng)Android 瀏覽器和內(nèi)嵌的web視圖SGL基本的2D圖形引擎3D庫(kù)基于OpenGL ES 1.0 APIs的實(shí)現(xiàn)Application Framework通過(guò)提供開(kāi)放的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Android使開(kāi)發(fā)者能夠編制極其豐富和新穎的應(yīng)用程序。開(kāi)發(fā)者可以自由地利用設(shè)備硬件優(yōu)勢(shì)、訪問(wèn)位置信息、運(yùn)行后臺(tái)服務(wù)、設(shè)置鬧鐘、向狀態(tài)欄添加通知等等。 開(kāi)發(fā)者可以完全使用核心應(yīng)用程序所使用的框架APIs。應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)旨在簡(jiǎn)化組件的重用，任何應(yīng)用程序都能發(fā)布他的功能且任何其他應(yīng)用程序可以使用這些功能（需要服從框架執(zhí)行的安全限制）。這一機(jī)制允許用戶替換組件。 所有

27、的應(yīng)用程序其實(shí)是一組服務(wù)和系統(tǒng)。36ApplicationsAndroid裝配一個(gè)核心應(yīng)用程序集合，包括電子郵件客戶端、SMS程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人和其他設(shè)置。所有應(yīng)用程序都是用Java編程語(yǔ)言編寫(xiě)。Android操作系統(tǒng)版本Android 1.1發(fā)布時(shí)間：發(fā)布于 2009 年 2 月Android 1.5該版本又叫 “Cupcake”， 這是第一個(gè)主要版本，發(fā)布于 2009 年 5 月. 這個(gè)升級(jí)之后，Android 表現(xiàn)出來(lái)的能力才真正吸引了開(kāi)發(fā)者的目光。 用戶界面得到了極大的改良復(fù)制/粘貼功能Android 1.6搭載Android 1.6的 HTC Hero 獲得了意想不到的

28、成功。Android 最終獲得了非 Android 用戶的關(guān)注，并且也讓競(jìng)爭(zhēng)者蘋(píng)果和微軟更加警惕了。Android 1.6 “Donut” 2009 年 9 月發(fā)布。Android 2.0/2.12009 年 10 月 26 日，版本升級(jí)到了Android 2.0/2.1 “Eclair.”Android 2.2該版本名字叫 “Froyo”，中文代號(hào)稱“凍酸奶”37iOS由蘋(píng)果公司為iPhone開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng)。它主要是給iPhone、iPod touch以及iPad使用iOS的系統(tǒng)架構(gòu)分為四個(gè)層次：核心操作系統(tǒng)層（the Core OS layer）核心服務(wù)層（the Core Service

29、s layer）媒體層（the Media layer）可輕觸層（the Cocoa Touch layer）iOS的用戶界面的概念基礎(chǔ)上是能夠使用多點(diǎn)觸控直接操作。iOS是從于Mac OS X核心演變而來(lái)，開(kāi)發(fā)工具也是基于Xcode38SymbianSymbian公司為手機(jī)而設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，它包含聯(lián)合的數(shù)據(jù)庫(kù)、使用者界面架構(gòu)和公共工具的參考實(shí)現(xiàn)，它的前身是Psion的EPOCSymbian系統(tǒng)有以下四個(gè)版本S60(第一版）S60(第二版）S60（第三版）S60（第五版）S60（第五版）為觸摸屏手機(jī)版本，如諾基亞5800 xm和諾基亞N97Symbian聯(lián)盟1998年6月，Psion聯(lián)合諾基亞

30、、愛(ài)立信、摩托羅拉等組建了Symbian公司。三星、西門(mén)子、松下等公司在后來(lái)也相繼加入后Nokia收購(gòu)了該聯(lián)盟所有股份39Symbian機(jī)型所采用的硬件配置較低，且各類(lèi)機(jī)型采用的的處理器主頻較低，雖然系統(tǒng)可以使其獲得較高的處理效能，但是在多媒體等方面的表現(xiàn)依然不盡如人意。在多媒體方面，SymbianOS對(duì)主流的媒體格式的支持性較差。SymbianOS雖然采用多種平臺(tái)，來(lái)適應(yīng)不同人群和各類(lèi)需要，但是這也給SymbianOS帶來(lái)了一種限制性的發(fā)展障礙。各個(gè)平臺(tái)之間第三方軟件不兼容，且軟件開(kāi)發(fā)商多專注于某一個(gè)平臺(tái)，大大減少了各個(gè)平臺(tái)上可用的第三方軟件，給用戶帶來(lái)了一定的不便。版本之間兼容性差也是Sy

31、mbian OS需要改進(jìn)的一個(gè)地方，每當(dāng)新版本的Symbian OS發(fā)布并有產(chǎn)品面世時(shí)，系統(tǒng)的兼容性便成了其發(fā)展的一個(gè)大敵。相當(dāng)多的一部分軟件需要軟件開(kāi)發(fā)商跟進(jìn)，開(kāi)發(fā)新的版本才能得以解決。細(xì)節(jié)注意不夠，由于symbian只提供給廠商一個(gè)內(nèi)核及UI，很多細(xì)節(jié)功能需要廠商去添加，但是很多廠商將著眼點(diǎn)放在了產(chǎn)品的多功能及綜合性能等方面，往往忽略了一些基本的功能。一些機(jī)型甚至連工作日鬧鐘這類(lèi)功能都需要第三方軟件才能實(shí)現(xiàn)，這無(wú)疑給不熟悉symbian的用戶的帶來(lái)了極大的不便。40MeegoMeeGo是一個(gè)基于Linux的移動(dòng)操作系統(tǒng)計(jì)劃于2010年2月的全球移動(dòng)通信大會(huì)中宣布主要的推動(dòng)者為諾基亞與英特爾

32、，將結(jié)合諾基亞的Maemo及英特爾的Moblin由Linux基金會(huì)主導(dǎo)MeeGo 的目標(biāo)是運(yùn)行在多種硬件平臺(tái)，包括手機(jī)、車(chē)用資通信娛樂(lè)設(shè)備、上網(wǎng)本和電視機(jī)圖形庫(kù)基于 Qt。根據(jù)不同的設(shè)備，將提供來(lái)自英特爾AppUp或諾基亞Ovi數(shù)字軟件發(fā)行系統(tǒng)的應(yīng)用程序。MeeGo 核心操作系統(tǒng)是一個(gè) Linux 發(fā)行版，借鑒諾基亞基于 Debian 的 Maemo 和英特爾基于 Fedora 的 MoblinWebOS42WebOS的定義Web OSWeb operating system 或者Web-based Operating System中文通常稱為基于網(wǎng)絡(luò)（Web）的操作系統(tǒng)WebOS概念WebO

33、S是一個(gè)運(yùn)行在瀏覽器中的虛擬的操作系統(tǒng)更為廣泛的定義是基于Web的服務(wù)的開(kāi)放式集合（an open collection of Web services）最早是由UC Berkeley的穆罕默德.Amin.Vahdat等人提出1998最初是為了解決在WWW（World Wide Web）下，Internet訪問(wèn)時(shí)的資源不足，包括帶寬、連接等43WebOS的提出者對(duì)WebOS的最初設(shè)計(jì)44WebOS的功能用戶通過(guò)瀏覽器可以在這個(gè)WebOS上運(yùn)用基于Web的在線應(yīng)用（Web Application）的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)PC操作系統(tǒng)上的各種操作（包括文檔的存儲(chǔ)，編輯，媒體播放等等）。網(wǎng)絡(luò)資源尋址全球名稱空間

34、遠(yuǎn)程執(zhí)行程序(在客戶端執(zhí)行服務(wù)器程序)資源管理認(rèn)證與安全45WebOS不僅僅是“the web as in HTTP”具備了一些傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)WebOS提供了WebOS API，能夠根據(jù)WebOS API進(jìn)行編程能夠在WebOS中打開(kāi)應(yīng)用程序區(qū)別使用PHP, XML, and JavaScript等Web語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)頁(yè)的操作系統(tǒng)打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)就等于進(jìn)入了一個(gè)操作系統(tǒng)46Web OS支持豐富的網(wǎng)絡(luò)操作網(wǎng)頁(yè)瀏覽RSS閱讀直接支持一些Web API提供集中的、全面的(涉及到方方面面的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用)、友好的(便于使用)Web資源訪問(wèn)能力，是一組網(wǎng)絡(luò)功能的集合表現(xiàn)上可以是一個(gè)軟件包，安裝這個(gè)軟件，可以方便地使用互聯(lián)網(wǎng)47Web API全稱是Web