操作系統(tǒng)：底層硬件與用戶之間的橋梁

    我們都在聊Android系統(tǒng)手機(jī)，大家都在用蘋果iPhone手機(jī)，很多人對(duì) Windows Phone 8持觀望態(tài)度....。。我們總是在談?wù)撌謾C(jī)系統(tǒng)，我們總是把“智能手機(jī)”當(dāng)成口頭禪，然而當(dāng)我們面對(duì)由Android、iOS、Windows Phone，以及BlackBerry OS、MeeGo、Symbian OS、webOS所組成的移動(dòng)終端市場(chǎng)的時(shí)候，誰(shuí)又能搞得清楚：到底什么叫操作系統(tǒng)？到底什么稱得上移動(dòng)智能操作系統(tǒng)呢？

    為了保證文章文字的可信度，筆者專門查閱了維基百科，結(jié)果如下：操作系統(tǒng)(Operating System，簡(jiǎn)稱OS)是管理計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的計(jì)算機(jī)程序，它位于底層硬件與用戶之間，是兩者溝通的橋梁。用戶通過操作系統(tǒng)的用戶界面，輸入命 令；操作系統(tǒng)則對(duì)命令進(jìn)行解釋，驅(qū)動(dòng)硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)用戶要求。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PC操作系統(tǒng)應(yīng)該提供如下七項(xiàng)功能：

    1.進(jìn)程管理(Processing management)

    2.內(nèi)存管理(Memory management)

    3.文件系統(tǒng)(File system)

    4.網(wǎng)絡(luò)通信(Networking)

    5.安全機(jī)制(Security)

    6.用戶界面(User interface)

    7.驅(qū)動(dòng)程序(Device drivers)

    知道了操作系統(tǒng)的定義，知曉了操作系統(tǒng)的功能，但是操作系統(tǒng)是如何構(gòu)成的呢？一般來說，可以將操作系統(tǒng)理解為驅(qū)動(dòng)程序、內(nèi)核、接口庫(kù)、外圍共四個(gè)部分。 其中內(nèi)核是操作系統(tǒng)最核心的基礎(chǔ)構(gòu)件，可以分為單內(nèi)核、微內(nèi)核、超微內(nèi)核、以及外核等，除了QNX和基于Mach的UNIX等個(gè)別系統(tǒng)外，幾乎全部采用單 內(nèi)核結(jié)構(gòu)，例如大部分的Unix、Linux，以及Windows(微軟自稱Windows NT是基于改良的微內(nèi)核架構(gòu))。

操作系統(tǒng)簡(jiǎn)略架構(gòu)(圖片來自Wikipedia)

    如此看來，一個(gè)常規(guī)意義的操作系統(tǒng)，是要包含四個(gè)構(gòu)件、并且能夠?qū)崿F(xiàn)上述七項(xiàng)功能的計(jì)算機(jī)程序集合體。如果以這樣的定義去判斷所謂的手機(jī)智能操 作系統(tǒng)，是不是Android、webOS、MeeGo、Maemo、LiMo等等，都可以統(tǒng)稱為L(zhǎng)inux內(nèi)核類操作系統(tǒng)呢？

內(nèi)核：決定操作系統(tǒng)分類的常用標(biāo)準(zhǔn)

    說了半天，其實(shí)還是停留在常規(guī)意義上的PC操作系統(tǒng)，如今所謂的智能手機(jī)、智能手機(jī)操作系統(tǒng)，又該如何理解呢？移動(dòng)操作系統(tǒng)(Mobile Operating System，簡(jiǎn)稱Mobile OS)，又稱為移動(dòng)平臺(tái)(Mobile Platform)，或手持式操作系統(tǒng)(Handheld Operating System)，是指在移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行的操作系統(tǒng)。

    其實(shí)對(duì)于普通消費(fèi)者來說，移動(dòng)操作系統(tǒng)相比PC操作系統(tǒng)來說，首先因?yàn)榻K端的體積差異，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)本身的縮水，表現(xiàn)為較為簡(jiǎn)單的功能，以及 更加精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)。但是決定操作系統(tǒng)分類的常用標(biāo)準(zhǔn)——內(nèi)核，是不會(huì)變的。既然它是操作系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，那么基于相同內(nèi)核的開發(fā)的平臺(tái)，是不是可以有個(gè) 統(tǒng)一叫法呢？

Linux操作系統(tǒng)架構(gòu)(圖片來自Wikipedia)

    如果按照這個(gè)思路理解的話，那么Windows和Linux就是一個(gè)操作系統(tǒng)了，這顯然是片面的。換句話說，雖然內(nèi)核結(jié)構(gòu)往往對(duì)操作系統(tǒng)的外部 特性以及應(yīng)用領(lǐng)域有著一定程度的影響，但它并非唯一決定因素，并且隨著操作系統(tǒng)高層特性與內(nèi)核結(jié)構(gòu)之間的耦合有日趨縮小的趨勢(shì)來看，內(nèi)核作為操作系統(tǒng)最內(nèi) 核最基礎(chǔ)的構(gòu)件，其分類的作用也在逐漸弱化。

Android:所謂Linux內(nèi)核與Java虛擬機(jī)

    以Android為例，我們來深入剖析一下這個(gè)目前全球移動(dòng)市場(chǎng)用戶占有率最高的“移動(dòng)智能系統(tǒng)”。Android是一個(gè)以Linux為基礎(chǔ)的 半開源操作系統(tǒng)，一切源代碼都是公開免費(fèi)的。然而實(shí)際上，Android操作系統(tǒng)的內(nèi)核只屬于Linux內(nèi)核的一個(gè)分支，只是具備典型的Linux周期和 功能而已。

    Android操作系統(tǒng)中的應(yīng)用程序大部分都是由Java編寫的，但是Android卻是以轉(zhuǎn)換為Dalvik executables的文件在Dalvik虛擬機(jī)(支持已轉(zhuǎn)換為.dex即Dalvik Executable格式的Java應(yīng)用程序的運(yùn)行)上運(yùn)行的。由于Android中并不自帶Java虛擬機(jī)，因此無(wú)法直接運(yùn)行Java程序。不過 Android平臺(tái)上提供了多個(gè)Java虛擬機(jī)供用戶下載使用，安裝了Java虛擬機(jī)的Android系統(tǒng)可以運(yùn)行J2ME的程序。這里額外提一個(gè)比較特 別的阿里云，其完全基于云端的應(yīng)用架構(gòu)為了能夠兼容apk文件包，而自行搭建了虛擬機(jī)。

截止至2012年7月2日，不同的Android操作系統(tǒng)版本的用戶比例

(圖片來自Wikipedia)

    從這一部分的闡述來看，即便是基于同一個(gè)內(nèi)核，也可以開發(fā)出不同的接口庫(kù)(如可編程接口API等)，不同的外圍，進(jìn)而開發(fā)出與之匹配的驅(qū)動(dòng)程序。簡(jiǎn)言之，諸多同樣基于Linux內(nèi)核的平臺(tái)，在某種意義上來說，可以稱呼它們?yōu)椴煌�的操作系統(tǒng)。

智能手機(jī)操作系統(tǒng)的正確劃分與解讀

    總而言之，桌面操作系統(tǒng)與移動(dòng)操作系統(tǒng)是兩個(gè)有交集的概念，兩者有共同的特性，也有各自的標(biāo)志性差異。但大體上來說，移動(dòng)操作系統(tǒng)相比桌面級(jí)操作系統(tǒng)來說，還是要簡(jiǎn)單一些。

    如果把使用Linux內(nèi)核的移動(dòng)操作系統(tǒng)歸為一類的話，包括Android、LiMo、Maemo、MeeGo、Moblin、webOS、以 及新生事物FireFox OS、阿里云等，都應(yīng)該歸為同一陣營(yíng)。另一陣營(yíng)就是非Linux內(nèi)核的移動(dòng)操作系統(tǒng)，比如BlackBerry OS、Brew MP、Palm OS、iOS、Symbian、Windows等等。

藍(lán)色區(qū)塊：應(yīng)用程序、管理與服務(wù)組件(圖片來自Wikipedia)

    《《綠色區(qū)塊：數(shù)據(jù)庫(kù)組件

    黃色區(qū)塊：操作系統(tǒng)的執(zhí)行時(shí)期組件

    紅色區(qū)塊：系統(tǒng)核心與驅(qū)動(dòng)組件

    其實(shí)話說回來，作為普通用戶的我們其實(shí)根本沒必要搞清楚所謂的操作系統(tǒng)，到底這個(gè)東西是系統(tǒng)還是二次開發(fā)的用戶界面，對(duì)于我們來說并不重要，好 用不貴才是王道。同時(shí)也請(qǐng)眾多的終端廠商高抬貴手，不要為了差異化而做差異，改了半天界面漂亮了、體驗(yàn)卻下降了，這樣的二次開發(fā)，還不如干脆用原生來得聰 明。