五大主流智能手機操作系統(tǒng)的前世今生
智能手機是一種在手機內(nèi)安裝了相應(yīng)開放式操作系統(tǒng)的手機,至2008年底約有4.5億部。通常使用的操作系統(tǒng)有:Symbian、Windows Mobile、iPhoneOS、Android和BlackBerry OS。他們之間的應(yīng)用軟件互不兼容。因為可以安裝第三方軟件,所以智能手機有豐富的功能。
什么是智能手機呢?
智能手機有別普通帶觸摸屏的手機。一般普通帶觸摸屏的手機都使用的是生產(chǎn)廠商自行開發(fā)的封閉式操作系統(tǒng),所能實現(xiàn)的功能非常有限?!爸悄苁謾C(Smart Phone)”這個說法主要是針對“功能手機(Feature phone)”而來的,本身并不意味著這個手機有多“智能(Smart)”;從另一個角度來講,所謂的“智能手機(Smart Phone)”就是一臺可以隨意安裝和卸載應(yīng)用軟件的手機(就像電腦那樣)。(“功能手機(Feature phone)”是不能隨意安裝卸載軟件的,JAVA的出現(xiàn)使后來的“功能手機(Feature phone)”具備了安裝 JAVA 應(yīng)用程序的功能,但是 JAVA 程序的操作友好性,運行效率及對系統(tǒng)資源的操作都比“智能手機(Smart Phone)”差很多。)
首先,通過下面的表格對比了解這五大智能手機操作系統(tǒng)的概括:
開發(fā)公司 | 系統(tǒng)家族 | 源碼模式 | 支持平臺 | 授權(quán)條款 | |
Symbian | 塞班Foundation | 嵌入式 | 開放源代碼 | ARM | EPL |
WindowsMobile | Microsoft | Windows CE | 封閉源碼 | - | 專有 EULA |
iPhone | 蘋果公司 | Unix-like | 封閉源碼 | ARMv6 | 專有 EULA |
Android | Open Handset Alliance | Unix-like | 自由軟件 | - | Apache 2.0及GPLv2 |
BlackBerry | Research In Motion | 嵌入式 | 封閉源碼 | - | - |
Symbian OS
以塞班操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的智能手機的用戶界面有許多種,包括開放平臺像UIQ、諾基亞的S60、S80、S90系列和封閉式平臺像NTT DoCoMo的FOMA。這樣的適應(yīng)性使使用塞班操作系統(tǒng)的智能手機形成多變的型態(tài)(例如折疊式、直板式、鍵盤輸入或是觸摸筆輸入等)。 塞班是以EPOC為基礎(chǔ),而它的架構(gòu)于許多桌上型操作系統(tǒng)相似,它包含先占式多工、多執(zhí)行緒和內(nèi)存保護。 塞班的最大優(yōu)勢是在于它是為便攜式裝置而設(shè)計,而在有限的資源下,可以執(zhí)行數(shù)月甚至數(shù)年。而這要歸功于節(jié)省內(nèi)存、使用塞班風(fēng)格的編程理念和清除堆棧。將這些功能與其他技術(shù)搭配使用,會使內(nèi)存使用量降低且內(nèi)存泄漏量極少。類似技術(shù)也運用于節(jié)省磁盤(盡管在塞班設(shè)備中,硬盤通常指閃存)和記憶卡使用空間。而且,塞班的編程是使用事件驅(qū)動,當(dāng)應(yīng)用程式?jīng)]有處理事件時,CPU會被關(guān)閉。這是通過一種叫主動式對象的編程理念實現(xiàn)的。正確的使用這些技術(shù)將能夠延長電池使用時間。 這些技術(shù)讓塞班的C++變得非常專業(yè),并有著過陡的學(xué)習(xí)曲線。然而,許多塞班的設(shè)備也可以利用OPL、Python、Visual Basic、Simkin以及Perl來搭配J2ME和自行開發(fā)的Java來使用。
1980年,David Potter成立Psion公司。 EPOC16:在1991到1998之間Psion發(fā)表幾款使用EPOC16操作系統(tǒng)的3系列裝置,亦稱為SIBO。 EPOC OS 發(fā)布號1~3:5系列的裝置發(fā)表于1997,使用EPOC32操作系統(tǒng)。 EPOC 發(fā)布號4:Oregon Osaris和Geofox 1發(fā)表使用ER4。 1998年,在Ericsson、Nokia、Motorola和Psion的共同合作下成立塞班公司,目的是整合PDA和手機。 EPOC 發(fā)布號5又稱塞班 OS v5:5mx系列、7系列、Revo、netBook、netPad、Ericsson MC218和Ericsson R380發(fā)布于1999年,使用ER5系統(tǒng)。 ER5u又稱塞班 OS v5.1:u=unicode。Ericsson R380發(fā)表于2000年是第一支使用ER5u系統(tǒng)的手機。這支并不是開放式系統(tǒng),即無法安裝應(yīng)用程式。 塞班OS v6.0與v6.1:有時亦稱ER6。Nokia 9210是第一支開放型手機,使用v6.0,于2001年6月出售。 塞班 OS v7.0與v7.0s。在2003年出現(xiàn)第一批搭載該系統(tǒng)的手機。使用的手機有:UIQ(新力愛立信P800,P900,P910,摩托羅拉A925,A1000),S80(諾基亞9300,9500),S90(7710),S60(諾基亞3230,6260,6600,6670,7610)。 2004年,Psion出售它在塞班的所有股份。而在同年,第一只名叫Cabir的蠕蟲病毒被開發(fā),它借由藍牙傳播至附近的塞班手機。 塞班 OS v8.0:第一批搭載該系統(tǒng)的手機于2004年問世,提供二種核心選擇(EKA1或EKA2)。不過,一直要到塞班OS v8.1b才出現(xiàn)搭載EKA2核心的手機。這二個核心外表看來相似,但內(nèi)部差異極大。EKA1是制造商提供裝置對舊程式的相容度而設(shè)計的,而EKA2提供像是更強的即時處理功能。 塞班 OS v8.1:基本上它是優(yōu)化過的v8.0,并提供8.1a和8.1b兩個版本,個自代表搭載EKA1與EKA2核心。搭載EKA2的版本8.1b擁有單芯片手機支援,但不包含額外的安全層,因此受到重視即時處理的日本手機制造商的歡迎。 塞班 OS v9.0:這版本并沒有正式發(fā)表出來,它在2004年被停止開發(fā)。 塞班 OS v9.1:2005年初發(fā)表最新版本的操作系統(tǒng)。此版本改善了應(yīng)用程式及其內(nèi)容的保護。使用新型ARM處理器,這表示軟件開發(fā)人員必須要改變安全性設(shè)定碼才能正確使用。Nokia N91很有可能是第一個發(fā)表搭載該操作系統(tǒng)的手機,Sony Ericsson P990則是緊接在后發(fā)表。 塞班操作系統(tǒng)普遍的保持應(yīng)用程式的相容性。原則上可分為三階段,分別是ER1~ER5,接著是6.0~8.1b,最后是9.0以后。雖然9.0的工具和安全功能產(chǎn)生很大的改變,不過ARMv5處理器并未取消ARMv4的向下相容支援。
WindowsMobile
Windows Mobile是Microsoft針對移動產(chǎn)品而開發(fā)的精簡操作系統(tǒng)。Windows Mobile 捆綁了一系列針對移動設(shè)備而開發(fā)的應(yīng)用軟件,這些應(yīng)用軟件建立在Microsoft Win32 API的基礎(chǔ)上。可以運行Windows Mobile的設(shè)備包括Pocket PC、Smartphone和Portable Media Center。該操作系統(tǒng)的設(shè)計初衷是盡量接近于桌面版本的Windows。
原形為Windows CE,后開發(fā)出適用于手機及其他掌上設(shè)備操作系統(tǒng),之后又將其集成于一起。在Windows Mobile 2003版本之前操作系統(tǒng)名稱為Pocket PC、Smart Phone等,后改為現(xiàn)名。目前最新版本為Windows Mobile 6.5,而Windows Mobile 7的Smartphone版本基本上和Windows Mobile 6.1是一起泄露發(fā)布的(當(dāng)然,仍然是小部分人才有的,并沒有公開發(fā)布),截至目前暫無Professional版本的公開泄漏(部分BSP已可以通過Platform Builder生成Windows Mobile 7的鏡像)。有用于掌上電腦的Windows Mobile Standard、用于手機的Windows Mobile Classic、Windows Mobile Professional和用于移動媒體的Portable Media Center三大版本。
iPhoneOS
iPhone OS 或 OS X iPhone是由蘋果公司為iPhone開發(fā)的操作系統(tǒng)。它主要是給iPhone、iPod touch以及iPad使用。就像其基于的Mac OS X操作系統(tǒng)一樣,它也是以Darwin為基礎(chǔ)的。iPhone OS的系統(tǒng)架構(gòu)分為四個層次:內(nèi)核操作系統(tǒng)層(the Core OS layer),內(nèi)核服務(wù)層(the Core Services layer),媒體層(the Media layer),可輕觸層(the Cocoa Touch layer)。系統(tǒng)操作占用大概240MB的內(nèi)存空間。
iPhone OS的用戶界面的概念基礎(chǔ)上是能夠使用多點觸控直接操作。控制方法包括滑動,輕觸開關(guān)及按鍵。與系統(tǒng)交互包括滑動(swiping),輕按(tapping),擠壓(pinching)及旋轉(zhuǎn)(reverse pinching)。此外,通過其內(nèi)置的加速器,可以令其旋轉(zhuǎn)設(shè)備改變其y軸以令屏幕改變方向,這樣的設(shè)計另iPhone更便于使用。
iPhone和iPod Touch使用基于ARM架構(gòu)的中央處理器 ,而不是蘋果的麥金塔計算機使用的x86處理器(就像以前的PowerPC或MC680×0),它使用由PowerVR 視屏卡渲染的OpenGL ES 1.1[5].。因此,Mac OS X 上的應(yīng)用程序不能直接復(fù)制到iPhone OS上運行。他們需要針對iPhone OS的ARM重新編寫。但就像下面所提到的,Safari 瀏覽器支持”Web應(yīng)用程序” 。從iPhone OS 2.0開始,通過審核的第三方應(yīng)用程序已經(jīng)能夠通過蘋果的App Store進行發(fā)布和下載了。
Android OS
Android是基于Linux內(nèi)核[2]的軟件平臺和操作系統(tǒng),是Google在2007年11月5日公布的手機系統(tǒng)平臺,早期由Google開發(fā),后由開放手機聯(lián)盟(Open Handset Alliance)開發(fā)。它采用了軟件堆層(software stack,又名以軟件疊層)的架構(gòu),主要分為三部分。低層以Linux內(nèi)核工作為基礎(chǔ),只提供基本功能;其他的應(yīng)用軟件則由各公司自行開發(fā),以Java作為編寫程序的一部分。另外,為了推廣此技術(shù),Google和其它幾十個手機公司建立了開放手機聯(lián)盟。Android在未公開之前常被傳聞為Google電話或gPhone。Google于2005年并購了成立僅22個月的高科技企業(yè)Android,展開了短信、手機檢索、定位等業(yè)務(wù),同時基于Linux的通用平臺也進入了開發(fā)。
Android 是運行于 Linux kernel之上,但并不是GNU Linux。因為在一般GNU/Linux 里的功能,Android 大都沒有支持,包括Cairo, X11, Alsa, FFmpeg, GTK, Pango, Glibc等都移除掉了。Android又以bionic 取代Glibc, 以Skia 取代Cairo, 再以opencore 取代FFmpeg 等等。Android 為了達到商業(yè)應(yīng)用,必須移除關(guān)于GNU Copyleft 的限制,例如Android將驅(qū)動程序移到 userspace,使得Linux driver 與 Linux kernel徹底分開。目前Android 的 Linux kernel控制包括安全(Security),存儲器管理(Memory Managemeat),程序管理(Process Management),網(wǎng)絡(luò)堆棧(Network Stack),驅(qū)動程序模型(Driver Model)等。
BlackBerry OS
BlackBerry OS是Research In Motion專用的操作系統(tǒng)。BlackBerry手機是加拿大一家手提無線通信設(shè)備品牌,于1999年創(chuàng)立。其特色是支援推動式電子郵件、移動電話、文字短信、互聯(lián)網(wǎng)傳真、網(wǎng)頁瀏覽及其他無線資訊服務(wù)。較新的型號亦加入個人數(shù)碼助理(PDA) 功能如電話簿、行事歷等及話音通訊功能。大部份BlackBerry設(shè)備附設(shè)小型但完全的QWERTY鍵盤,方便用戶輸入文字。
BlackBerry品牌由Research In Motion(RIM)公司開發(fā),透過移動電話網(wǎng)絡(luò)提供資訊。一些大型企業(yè)提供BlackBerry予其行政人員及其他雇員使用,以便他們隨時隨地收發(fā)電郵。
BlackBerry亦為其他品牌的手提電話及個人數(shù)碼助理推出BlackBerry Connect軟件,提供推動式電子郵件服務(wù)。中國移動在2006年正式在中國大陸地區(qū)推出Blackberry業(yè)務(wù)。2007年7月在中國大陸地區(qū)引進第一款設(shè)備Blackberry 8700。
BlackBerry是RIM公司提供的一套完整的端到端的無線移動解決方案,個人和企業(yè)用戶可以通過該方案,將最新的重要信息(Email,Address book,Calendar等)和重要數(shù)據(jù)(報告,報表等)適時、主動的通過無線方式推送到用戶的BlackBerry專用終端上,使用戶時刻得到最新的信息和資料。 這套解決方案包括硬件(BlackBerry專用終端)和軟件,通常說的“黑莓手機”只是該解決方案的硬件部分。
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