淺析嵌入式操作系統(tǒng)在智能手機(jī)中的應(yīng)用

曹迎迎　劉培培

摘 要：本文結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)的功能，介紹手機(jī)和PDA的融合產(chǎn)品──智能手機(jī)的功能和特點(diǎn)，分析了嵌入式操作系統(tǒng)在智能手機(jī)產(chǎn)品中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能手機(jī)；嵌入式系統(tǒng)；linux

1 前言

智能手機(jī)憑借其強(qiáng)大的功能吸引住了許多用戶的眼球，因?yàn)橛辛藦V大的用戶基礎(chǔ)，智能手機(jī)也風(fēng)靡一時(shí)，除了他有強(qiáng)大的CPU和其他一些較高配置的硬件外，其真正的智能還要?dú)w功于不可缺少的智能操作系統(tǒng)。為使智能手機(jī)能夠?yàn)榈谌綉?yīng)用軟件提供一個(gè)更為開放的嵌入式平臺，本人對智能手機(jī)系統(tǒng)做了簡要概述分析，提出一種以Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)在智能手機(jī)系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

2 智能手機(jī)

智能手機(jī)（PDA）是Personal Digital Assistant的縮寫，字面意思是“個(gè)人數(shù)字助理”。這種手持設(shè)備集中了計(jì)算，電話，傳真，和網(wǎng)絡(luò)等多種功能。它不僅可用來管理個(gè)人信息（如通訊錄，計(jì)劃等），更重要的是可以上網(wǎng)瀏覽，收發(fā)Email，可以發(fā)傳真，甚至還可以當(dāng)作手機(jī)來用。尤為重要的是，這些功能都可以通過無線方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，并不是任何PDA都具備以上所有功能，即使具備也可能由于缺乏相應(yīng)的服務(wù)而不能實(shí)現(xiàn)。但可以預(yù)見，PDA發(fā)展的趨勢和潮流就是計(jì)算、通信、網(wǎng)絡(luò)、存儲、娛樂、電子商務(wù)等多功能的融合。

PDA一般都不配備鍵盤，而用手寫輸入或語音輸入。PDA所使用的操作系統(tǒng)主要有Symbian（塞班）、基于Linux的Google Android、基于iOS的iPhone，除了實(shí)現(xiàn)通訊功能外，還可以實(shí)現(xiàn)很多計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子產(chǎn)品的功能，而且體積小，具有便攜性和多功能性的雙重優(yōu)勢，通過安裝應(yīng)用軟件后，能隨時(shí)隨地的滿足不同消費(fèi)者的差異化需求，因而具有其他產(chǎn)品不可替代的獨(dú)特優(yōu)勢。智能手機(jī)正面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)會(huì)，隨著消費(fèi)者認(rèn)知程度的提高和使用習(xí)慣的養(yǎng)成，智能手機(jī)在整個(gè)手機(jī)市場銷售份額將顯著提升。

3 嵌入式操作系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)（ES）是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)、語音圖象數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，甚至傳感器等先進(jìn)技術(shù)和具體應(yīng)用對象相結(jié)合后的更新?lián)Q代產(chǎn)品。因此往往是技術(shù)密集、投資強(qiáng)度大、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識密集型系統(tǒng)。而它又是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的并與具體應(yīng)用相結(jié)合而產(chǎn)生的更具有生命力、具有優(yōu)勢的操作系統(tǒng)。

嵌入式操作系統(tǒng)EOS是一種支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件，它是嵌入式系統(tǒng)（包括硬、軟件系統(tǒng)）極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器Browser等。

目前各種嵌入式Linux操作系統(tǒng)已迅速發(fā)展，已經(jīng)形成了能與Windows CE等嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行有力競爭的局面。嵌入式Linux操作系統(tǒng)的迅速崛起主要是由于人們對自由軟件的渴望與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的特制性，要求提供系統(tǒng)源碼層次上的支持，而嵌入式Linux正適應(yīng)了這一需求，它具有開放源代碼，系統(tǒng)內(nèi)核小、效率高、內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整的特性，裁減后的系統(tǒng)很適于如信息家電等嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。

4 嵌入式操作系統(tǒng)在軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

系統(tǒng)分析和軟件設(shè)計(jì)是智能手機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)之一，軟件設(shè)計(jì)的優(yōu)劣關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性、擴(kuò)展性等方面。因?yàn)橐骖櫟紾SM語音控制與其它智能手機(jī)應(yīng)用之間的互相切換及關(guān)聯(lián)關(guān)系，智能手機(jī)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就變得相對復(fù)雜。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)將軟件分為三層結(jié)構(gòu)，最下面一層為操作系統(tǒng)層，主要實(shí)現(xiàn)對Linux操作系統(tǒng)的移植，其中包括Bootloader引導(dǎo)程序、LCD等設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。Linux最初是由Linux Torvalds編寫及發(fā)布的源代碼公開，可免費(fèi)使用的操作系統(tǒng)。中間層為服務(wù)程序?qū)樱搶又饕℅UI服務(wù)器以及GSM/GPRS控制服務(wù)器。智能手機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于各項(xiàng)功能應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。對智能手機(jī)軟件進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，有利于各個(gè)功能有機(jī)地協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也便于軟件的開發(fā)與調(diào)試。在智能手機(jī)基于Linux操作系統(tǒng)工作時(shí)，首先初始化CPU；然后加載各個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，初始化存儲器及外圍設(shè)備；最后啟動(dòng)各服務(wù)程序，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

5 小結(jié)

嵌入式操作系統(tǒng)是整個(gè)嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的重中之重，只有掌握核心的操作系統(tǒng)，才能在國際市場上獲得更多的話語權(quán)。中國要想實(shí)現(xiàn)軟件大國的夢想，必須做好操作系統(tǒng)的選擇，因?yàn)樗茏笥臆浖a(chǎn)業(yè)的發(fā)展走向。嵌入式系統(tǒng)與智能手機(jī)密不可分，在嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展下，智能手機(jī)不斷進(jìn)化，將承載著眾多的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)還有更多的增值服務(wù)。

中國嵌入式軟件企業(yè)正面臨著是選擇國外操作系統(tǒng)還是選擇自主研發(fā)系統(tǒng)的尷尬，這不僅是企業(yè)的問題，更是民族產(chǎn)業(yè)乃至政府要思考的問題。目前國外四大操作系統(tǒng)陣營的競爭激烈，壟斷格局尚未形成，在未來幾年之內(nèi)，每種操作系統(tǒng)都將會(huì)擁有一定的市場份額。國內(nèi)嵌入式軟件廠商必須在加強(qiáng)國際交流、選擇性地引用國外技術(shù)的同時(shí)，堅(jiān)持“自主創(chuàng)新”，以此逐漸推動(dòng)嵌入式軟件的國產(chǎn)化。

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