近期《計算機基礎(chǔ)》課程講到了課本第四章操作系統(tǒng)，在課堂中我們介紹了日常使用的一些典型操作系統(tǒng)。對于同學(xué)們而言移動操作系統(tǒng)是大家接觸和使用較多的一類。移動操作系統(tǒng)簡稱 Mobile OS ,它是指在移動設(shè)備上運作的操作系統(tǒng)。它們跟在臺式機上運行的操作系統(tǒng)類似，但通常較為簡單，而且提供了無線通信的功能。應(yīng)用移動操作系統(tǒng)的設(shè)備包括智能手機、PDA、平板電腦等。其中智能移動手機在今天已經(jīng)成為了人們的必需品，它儼然是人們口袋中的移動電腦，除了日常電話短信之外，工作、娛樂、理財、生活等各個部分都可以通過移動智能手機來進(jìn)行處理。人們只需要動動手指，打開安裝在手機中的各個軟件或者系統(tǒng)，就可以實現(xiàn)真正的“足不出戶，日行千里”，解決各種問題。
目前市面上主流的移動操作系統(tǒng)系統(tǒng)分別是iPhone OS和Android OS，市場占有率在99%以上，可以說幾乎全部涵蓋。iPhone OS和Android OS之間既有相似的系統(tǒng)構(gòu)成原理，也有著天壤之別的上層應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。
系統(tǒng)構(gòu)成原理
iPhone OS和Android OS的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)，自下而上主要由以下四個核心模塊組成：
核心系統(tǒng)模塊(Core OS)
該模塊提供了整個OS系統(tǒng)運行所需要的全部軟、硬件服務(wù)，能夠保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的高效運轉(zhuǎn)，同時也提供了軟件服務(wù)層與硬件之間交互的各種通訊保障機制，可以說提供的都是更為接近硬件的各類功能服務(wù)，例如：驅(qū)動內(nèi)外設(shè)備、存儲設(shè)備連接狀態(tài)、內(nèi)存及進(jìn)程管理等。
核心服務(wù)模塊(Core Service)
該模塊按照類別和使用，為應(yīng)用的運行提供了很多的基礎(chǔ)服務(wù)，封裝了很多核心的API接口和定義了整個上層應(yīng)用開發(fā)用到的各種數(shù)據(jù)類型定義，例如：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的定義和存儲、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)請求和錯誤處理、基于GPS的位置服務(wù)等等。
核心媒體模塊(Core Media)
該模塊從視聽角度，主要提供了圖形和音頻相關(guān)處理的框架定義，保證了圖形渲染的交付、執(zhí)行與輸出及音頻的解碼、編碼等工作，例如：GraphicsKit、AudioKit等。
核心應(yīng)用模塊(Core Kit)
該模塊作為最上層，是用戶與系統(tǒng)交互的直接橋梁，為提高使用效率，其以最為簡潔明了的方式，抽象封裝并定義了各種常用的框架和API接口。例如：UI圖形接口、系統(tǒng)觸摸捕捉接口、JSON數(shù)據(jù)解析等。
開發(fā)技術(shù)
iPhone OS以Unix為核心，前端應(yīng)用開發(fā)主要采用的是Objective C和Swift語言，而Android端開發(fā)則使用Java語言。兩個系統(tǒng)在實現(xiàn)機制上相似，都是通過不同的開發(fā)語言，逐層調(diào)用底層OS提供的各個服務(wù)接口，來實現(xiàn)功能的展示(如下圖所示)。
iPhone、Android底層OS原理圖
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機軟硬件不斷升級，各式各樣的智能移動設(shè)備層出不窮。不同系統(tǒng)底層結(jié)構(gòu)原理和不同的開發(fā)語言環(huán)境對于軟件服務(wù)提供商和開發(fā)者也提出了新的問題和挑戰(zhàn)。 |
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