下一代多功能/多媒体手机的差异化设计

下一代手机的操作系统需要支持多核

越来越多的应用对手机的操作系统和软件开发平台提出了更高的要求，这体现在操作系统及其开发平台需要支持复杂的上层应用和常见的多处理器系统，应具备以下特性：1. 可以帮助实现智能手机的功能特性；2. 满足3G手机对非常复杂的上层应用的支持；3. 对多处理器系统的支持；4. 具有优良的电源管理功能。5. 支持灵活的用户界面。

“由于3G的出现，智能手机代表了移动设备的未来。软件将一直在智能手机技术开发中发挥关键作用，因为只有通过软件才能实现智能手机的功能和特性。”微软移动通信事业部亚太及大中国区主任产品经理宋炜柯表示。该公司Windows Mobile是一个完美的、功能强大的平台，它不仅在智能手机中实现了PC的功能与特性，还提供了一整套工具和一致、灵活、强大的开发环境，从而帮助在各种设备上开发创新的应用与服务。

3G手机必须支持非常复杂的上层应用，如高速数据下载、手机电视等。针对这些要求，Enea(中国)资深技术市场经理张永军表示：“这要求操作系统平台不仅要可靠、容易使用，还要具备良好的电源管理机制、完善的调电保护机制、支持空中下载(OTA)等，同时要非常容易地和第三方的上层应用软件集成。另外，随着手机中多CPU/DSP的增加，对多核系统的支持也成为必然。”

Enea公司OSE的内核可以同时支持ARM和DSP，两个版本的API几乎一样，从而使ARM上的代码和DSP上的代码可以非常容易地相互移植。OSE支持分布式系统的模块LINX使用户非常容易地对多核系统进行编程，如同在一个CPU里编程一样。针对智能手机的应用，该公司还推出了单CPU方案：即1个ARM内核同时运行OSE和Linux两个操作系统，其中协议栈等对实时性能要求高的部分运行在OSE RTOS上，其它的对实时性能要求不高的应用运行在Linux上，这样即解决了Linux的GPL问题(如果协议栈直接运行在Linux内核上，GPL要求公开协议栈)，又使客户节省了1个内核或芯片，大大降低了成本。

图6：奇趣科技的Benoit Schillings。

多核技术可以提供更高的处理器性能、更有效的电源利用率，并且占用更少的物理空间，因而具有许多单核处理器无法具备的优势。但多核与多处理技术的引入为系统调试带来了许多新的挑战，因为系统复杂度不断增加，要通过优化硬件和软件来充分发挥其中的性能潜力，难度就更大了。

“为充分发挥多核以及多处理解决方案的潜能，仅仅依靠强有力的芯片是不够的，还需要采用新的编程方法和调试工具，确保软件和硬件开发人员在完整的多核系统环境中展开调试工作，同时对‘编译―编辑―调试’的流程进行优化。”风河系统公司中国区总经理韩青说。该公司的JTAG解决方案，即Workbench On-Chip Debugging，是以集中化的方式来实现多核和多处理的调试功能，这个解决方案可以在单一扫描链(Scan Chain)中同时调试多达8个内核。

当选择平台设计操作系统时，必须要考虑平台的可移植性和灵活性。奇趣科技的Qtopia支持ARM、SH、MIPS和其他硬件架构，只需要很少的资源便可使Qtopia运行于新的硬件平台上。如果平台足够灵活，还可以方便地替换掉不具竞争力的应用，以更好满足客户需求，降低开发成本和生产成本。

“为满足不同运营商需求以及进行客户细分，支持灵活的用户界面(UI)的解决方案非常重要。”奇趣科技的首席技术官Benoit Schillings表示。用户可能要求在一天内有不同的用户界面，比如工作时间一个用户界面，工作外时间是另外一个用户界面，因此运营商和手机销售商要求一个开放、灵活、易用、易开发的软件平台。具有本地浏览器引擎，从而使用户界面、应用和服务成为手机的一部分，将成为基本需求。

作者：刘辉、张郴莉