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手机的灵魂——嵌入式操作系统大揭密
1999-11-21 15:24:57

　　　　随着Internet的飞速发展和移动通信技术的日益成熟，两者的相互渗透和融合的步伐正在加快。21世纪是“移动为王”的时代已经成为业内人士和广大消费者的共识。近来，计算机和网络技术公司与移动通信产品厂商的纷纷结盟成为了世纪末IT产业最为亮丽的风景之一。众多的厂商都在磨刀霍霍、未雨绸缪，新世纪的“移动之争”已经提前拉开了大幕。在这场兵不血刃的战争中,充满时尚色彩的移动电话必将成为众多巨头拚死“肉搏”的主战场。

　　初识手机“灵魂”

　　现有手机的款式五花八门，功能也日益强大，正朝着移动数据中心的目标坚定地迈进。要使手机摆脱单纯的”傻瓜型”移动通讯工具的形象，真正成为智能化的数据终端，我们就必须赋予它“灵魂”。除了底层硬件芯片的强有力支持，操作系统（OS）就成为这种“灵魂”的关键提供者。学过一点电脑的人大多知道操作系统在整个系统中举足轻重的地位！同样地，OS在手机中也扮演着类似的重要角色。在操作系统之上开发应用程序可以避免直接和最底层硬件打交道，并能够方便实现许多较为复杂的功能，可谓好处多多。没有OS的支持，我们现在使用的手机就不可能拥有花样不断翻新、令人眼花缭乱的功能。

　　那么，手机中使用的操作系统究竟和一般的操作系统有何区别，它又拥有什么傲视同跻的特质呢？

　　实际上我们平时接触和熟悉的诸如DOS、Windows、Linux等电脑操作系统都是通用操作系统，它们针对的是PC或是功能更为强劲的工作站。为了最大幅度地兼容各种软硬件产品，充分发挥它们各自的功能，通用操作系统一般都面面俱到、体积庞大。而手机中的操作系统却与这些我们成天打交道的OS大相径庭。

　　区别于通用操作系统，这些用于电话系统、数字相机和其他智能化电器中的系统软件被形象地称为“嵌入式操作系统”（Embedded OS）。实际上，安装有嵌入式微处理器、运行嵌入式OS的各种电子设备和产品对人们的日常生活的影响远胜于运行视窗的PC。据统计，目前销售的各种微处理器中有3/4被用于各种嵌入式系统中。不管人们是否觉察到，嵌入式系统正在悄悄地改变着人们生活、工作、联络和旅行的方式。而嵌入式OS就是在嵌入式系统扮演“灵魂”角色的系统软件。因为嵌入式系统中的应用程序必须在极少人工介入的情况下完成高度专业化和实时的工作，这就要求嵌入式OS能为之提供高效的服务和有力的支持。嵌入式系统中的硬件资源环境一般比较苛刻，嵌入式微处理器和微控制器的内存一般都不大，要在如此紧张的资源下完成复杂的功能，这就要求嵌入式系统软件必须尽量的小巧、稳定和高效。对于程序员来说，要成功开发出精致高效的嵌入式应用软件也是一件极富挑战性的事情。

　　pSOS你知道吗

　　目前，业界最有名也最具竞争力，广泛用于各种嵌入式智能设备的嵌入式操作系统是美国加州的集成系统公司（Integrated Systems Inc）推出的pSOSystem，简称pSOS。该公司于1980年在加州的Sunnyvale成立，是业界领先的嵌入式系统解决方案供应商。该公司提供全面的系列产品、工具和工程服务，帮助客户开发功能强大、性能卓越、稳定性高、使用方便的嵌入式系统。集成系统公司目前的业务范围遍及电信、大众电器、汽车、航天科技以及新兴的互联网应用市场。集成系统公司正是凭借pSOS这个旗舰产品在激烈的商业竞争中长期保持领先的地位。

　　pSOS是一个专门为嵌入式应用程序设计开发的具有先进水平的实时操作系统（RTOS），这个高性能、模块化的OS是针对嵌入式微处理器量身打造的。该系统提供了完全的多任务处理环境，在用户和商业硬件上都能够有稳定的表现和方便的使用。

　　pSOS采用了先进的模块化体系结构，包括一个实时多任务核心和一系列的公司软件部件和连接库。系统中的每个部分都是封闭式的，相互之间既独立又密切协作。这在很大程度上提高了pSOS的可扩展性，开发人员可以根据不同的应用需求来制定操作系统的功能和所需要的内存大小。这种高度的可扩展性还使简单的独立系统能够轻松地升级到复杂的网络化多处理器系统。图1展示了pSOS的系统环境。我们可以看出，目前pSOS已经能够支持范围极其广泛的各种硬件产品。

　　pSOS的主要组成部分如下（图2）：实时多任务核心pSOS＋、TCP/IP协议堆栈pNA＋、远程过程调用库pRPC＋、文件系统管理pHILE＋、ANSI C标准库pREPC＋、调试功能模块pROBE＋、系统信息实时分析工具pMONT＋等等。由此可见，pSOS能够为包括手机等在内的嵌入式系统开发提供丰富的功能和强有力的系统级支持。除此之外，集成系统公司还为pSOS提供了大量可供选择的开发工具来加快生产效率，扩展核心功能。这也是pSOS能够获得巨大成功的原因之一。由于系统体系结构设计上的先进性，使得pSOS具有如下的一些鲜明特征：支持范围相当广泛的CPU和驱动器等硬件产品；集成了业界领先的网络技术，对TCP/IP协议的支持使基于pSOS的嵌入式设备具有天生的因特网访问能力；快速、精确的系统核心为应用提供优化的运行环境；运行高效稳定，多处理器支持，目前全世界有超过3500万个用户设备中运行着pSOS；文件系统支持包括ISO9660、MS－DOS兼容文件系统和高性能嵌入式文件系统；无2000年（Y2K）问题。

　　竟争激烈的市场

　　正是由于具有以上诸多的优越性，pSOS成为目前最流行的嵌入式操作系统之一，广泛使用在包括手机、程控交换机、汽车、智能家用电器等设备中。不过，随着Internet技术、移动通信技术的成熟和商业竞争的日趋激烈，pSOS也面临着严峻的挑战。目前，包括网络设备制造商、计算机厂商、移动通信设备厂商和电信营运巨头们都虎视眈眈地盯着信息家电这块利润丰厚的“肥肉”。谁能在这个新的战场赢得先机，谁就能在新世纪的IT市场上呼风唤雨。于是，各种技术的相互影响和融合、各类公司厂商的兼并结盟就成了顺理成章的事情。最近，移动电话巨头诺基亚（Nokia）公司大动作频频，先后宣布与Intel、Palm Computing等公司建立战略联盟正是出于这样的考虑。

　　由Psion、Nokia、Ericsson、Motorola和NTT等联合成立的手持计算设备联盟Symbian，就是一个试图建立未来移动计算标准的组织。英国的Psion提供的EPOC操作系统也有望成为新一代智能型移动电话和具备上网功能的掌上电脑的标准OS。与此同时，著名的网络设备制造商3COM旗下的Palm Computing掌上电脑公司的用于Palm掌上电脑的Palm OS和野心勃勃的微软推出的Windows CE也试图在移动通信设备市场一展身手。可以预见，嵌入式OS的市场和标准之争必将越演越烈。

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