计算机与手机操作系统现状分析 —— 基于Android与iOS系统的比拟.docx

计算机与手机操作系统现状分析基于Android与iOS系统的比拟当前位置：文档视界计算机与手机操作系统现状分析基于Android与iOS系统的比拟计算机与手机操作系统现状分析基于Android与iOS系统的比拟计算机与手机操作系统现状分析基于Android与iOS系统的比拟-摘要：近年来，移动设备操作系统的竞争越演越热，本文通过研究目前市场中最为热门的Android系统和iOS系统的设计理念，用户界面，系统功能等来透析现有移动互联网操作系统的优缺点，来探索到将来移动互联网操作系统的影子和发展方向。同时以预测这两个系统在将来的市场表现并为国内相关企业提供一些创新的基本思路。关键词：手机操作系统AndroidiOS现状分析创新形式1引言2007年6月，苹果公司发布的使用iOS系统的iPhone智能手机，被证明真正的挖掘了智能手机所被人们忽略的潜能。由于iPhone的过于出色，将移动手机巨头摩托罗拉公司挤到破产边缘。而拥有Symbian系统，如日中天的诺基亚，在仅仅4年内，市值从2007年的1100亿欧元缩水到148亿欧元，也接近破产危机。诺基亚新CEO斯蒂芬埃洛普表示：“如今的诺基亚真正成为了一个着火的平台。iPhone的成功只是拉开了移动互联网时代的面纱，它带来的不仅仅是苹果公司10亿美元的销售额，还直接点燃了所有IT巨头对于被誉为是移动互联网将来的这块新蛋糕的争夺战。同年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改进Android系统，一款基于Linux的自由及开放源代码的操作系统。2020年第一季度，Android在全球的市场份额初次超过塞班系统，跃居全球第一。2021年11月数据显示，Android占据全球智能手机操作系统市场76%的份额，中国市场占有率为90%。摩托罗拉通过分离旗下的移动手机部门，投靠Google着手生产Android系统智能手机挽回败局，重新在市场上占有一席之地。在当下，硬件已经不是核心竞争力，软件，也就是我们所谓的操作系统成为了战争的主角。在接下来的章节中，本文将对这两款操作系统进行分析。2操作系统简介操作系统OperatingSystem是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统是用户和计算机的接口，同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源，控制程序运行，改善人机界面，为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，提供了各种形式的用户界面，使用户有一个好的工作环境，为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口。操作系统的种类相当多，各种设备安装的操作系统可从简单到复杂，可分为智能卡操作系统、实时操作系统、传感器节点操作系统、嵌入式操作系统、个人计算机操作系统、多处理器操作系统、网络操作系统和大型机操作系统。按应用领域划分主要有三种：桌面操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统。智能手机上的操作系统基本上都属于嵌入式操作系统。嵌入式操作系统是应用在嵌入式系统的操作系统。嵌入式系统广泛应用在生活的各个方面，涵盖范围从便携设备到大型固定设施，如数码相机、手机、平板电脑、家用电器、医疗设备、交通灯、航空电子设备和工厂控制设备等，越来越多嵌入式系统安装有实时操作系统。在嵌入式领域常用的操作系统有嵌入式Linux、WindowsEmbedded、VxWorks等，以及广泛使用在智能手机或平板电脑等消费电子产品的操作系统，如Android、iOS、Symbian、WindowsPhone和BlackBerryOS等。2.1Android系统Android移动操作系统是一种以Linux为基础的开放源码操作系统，主要使用于便携设备。目前尚未有统一中文名称，“安卓或“安致是在中国大陆比拟流行的称呼。Android操作系统最初由安迪·鲁宾AndyRubin创办，最初主要支持手机。2005年由Google收购注资，并拉拢多家制造商组成开放手机联盟开发改进，逐步扩展到平板电脑及其它领域上。Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。从架构图看，Android分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。2.1.1系统特性Android提供的核心服务，如安全，内存管理，进程管理，网络堆栈和驱动器，是基于Linux2.6的。作为软件和硬件层之间的抽象层，Linux内核隐藏硬件执行的细节，并为上层提供综合服务。Dalvik虚拟机和Java核心库都包含在Android运行层，提供Java核心库的大多数功能。这些库包含了应用于Android组件的一系列C/C+库。这些库集成了应用框架层，然后提供应开发人员。应用程序框架层为程序的初始化提供了各种模块，以简化元件的使用，让开发商为所欲为，并提供其他服务软件，当然，在安全性上有所限制。主流应用程序位于应用层，包括电子邮件，短信，日历，谷歌地图，网页阅读器和接触。用户能够直接与此层交互。Android的新版本提出一些新的特点。它们是：1支持10.1版本的Flash，使用户能够在手机上观看Flash。2网页阅读器中的V8JavaScript引擎使得互联网数据传输愈加迅速。3网络分享上有大的进步,你能够将手机作为3G网卡或将3G信号转换为Wi-Fi信号。4支持自动软件更新。5软件可安装到SD卡以扩展储存空间。2.1.2Android设计理念GOOGLE的Android系统最初也是为手机开发的，在后来的演变中，也表现出了很多与iOS非常类似的特征。最初，Android是GOOGLE为了在智能手机领域于苹果公司和其他对手所抗衡而开发的一款手机操作系统。GOOGLE的目的是通过JAVA的跨平台性，利用当代码统一，易开发的特点，在将来的移动互联网竞争中实现以量取胜。为了对抗诸多的竞争对手，Android系统从诞生开场，秉承了两个非常重要的设计思路，一是代码完全开源，二是使用完全免费。任何厂商和个人以及社区都能够对系统进行定制和修改。这两条设计思路为GOOGLE博得了宏大的竞争力，通过开源，一方面，各个厂商和社区能够制造出本人的定制版Android，加强旗下产品在市场中的竞争力，另一方面GOOGLE公司能够从互联网上各种不同的修改版来观察第三方修改代码，进而把握系统升级的动向和修改思路。而通过免费策略，在Android诞生起，就拥有了大量的合作伙伴，仅通过极短的时间，就到达了非常高的占有率。总体来讲，Android的系统设计思路几乎是跟iOS系一模一样。无论是从用户界面，还是操作方式，都大相径庭。从外部看来，GOOGLE几乎是在学习iOS的情况下，在系统细节上进行差异化创新。2.2iOS系统iOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统。苹果公司最早于2007年1月9日的Macworld大会上公布这个系统，最初是设计给iPhone使用的，后来陆续套用到iPodtouch、iPad以及AppleTV等苹果产品上编写语言为C语言，C+，Objective-C等。源码由苹果公司商业所有。整体系统由非开源系统内核加上少许开源组件组成。iOS与苹果的MacOSX操作系统一样，也是以Darwin为基础的，因而属于类Unix的商业操作系统。本来这个系统名为iPhoneOS，直到2020年6月7日WWDC大会上公布改名为iOS。iOS操作系统是一个以应用程序图标为操作对象核心的一款操作系统。完成开机经过之后，会将用户引入到一个类似于应用程序启动页面，所有的应用程序都以图标的形式呈如今用户面前。iOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层theCoreOSlayer，核心服务层theCoreServiceslayer，媒体层theMedialayer，可轻触层theCocoaTouchlayer。系统操作占用大概240MB的存储器空间。2.2.1系统特性核心操作系统和核心服务层使用C语言设计，来处理核心系统服务，使开发人员能够执行文件访问，socket请求和数据处理。CFNetwork和SQLite同样是这2层一部分。媒体层，根据其名称，是用来控制视频和音频，以及处理二维和三维图像。这一层中的OpenGL-ESQuratz部分是用C语言编码，而音频核心和动画核心的一部分则是基于ObjectiveC编写。CocoaTouch层，在iPhone上为应用程序建立了一个基本框架。大多数程序运行在CocoaTouch层，它也是基于ObjectiveC编写。最新的iPhone操作系统是iOS4。它包括下面新的特点：1软件分类。这功能能够使用户将不同分类的软件放入不同的文件中，使它便于管理。2电子邮件整合。一个账户能够使用不同供给商的电子邮件服务。3iBook。源于iPad的软件，将内置于iOS。4一个全新的苹果游戏中心。使iPhone成为一个宏大的娱乐平台。2.2.2iOS设计理念iOS系统从出身看，最早是一款手机操作系统，使其运行在苹果公司iPhone智能手机上。该系统极其强调优越的用户体验，十分针对非计算机专业用户进行优化，让即使是没有任何计算机专业知识的用户也能够很快上手。从系统的市场消费定位来看，苹果公司并未将此系统打造得非常专业，庞大，而是像搭积木的经过一样，从零开场，在实现手机基本功能之后，再将互联网的各种功能向系统里添加。iOS运行在iPad上之后，我们能够看到，iPad上面的iOS系统跟iPhone上运行的iOS系统几乎是如出一辙。无论是从用户界面，系统功能，操作方式，都是一模一样。唯一不同的是，iPad的屏幕大小和分辨率和iPhone有所不同。所以，在iPad才上市时，有人曾经质疑，iPad只是一个大号的iTouch，不会有太大前途。但事实证实，iPad获得了空前的成功，其火爆程度几乎不亚于1995年微软公司发布Windows95的盛况。乔布斯在接受采访中透露到，屏幕的大小潜意识中决定了用户使用设备的详细用处。例如，在用户更愿意在iPad上进行电子阅读而不是在iPhone上。苹果公司的产品历来强调娱乐体验，运行在iPad上的iOS系统也是如此。iOS在消费娱乐上的表现非常优秀，利用大面积的触摸屏幕，用户能够在软件上进行流畅，舒适的触摸和话筒操作体验。十分是在一些游戏中能够得到充分展示。在水果忍者中，玩家能够利用多点触控，切掉从屏幕边缘飞来的水果，获得尽可能高的分数。整个游戏的操作只要点击和滑动这两种异常简单的操作方式，但却给用户带来了史无前例的惊艳体验。由于运用在iPad平板电脑的iOS系统最初是由手机系统演变而来，所以iOS并不具备很多PC所具备的功能，并且乔布斯和苹果公司以为iOS系统不需要这些功能。但这一理念并没有得到业界的同意认可。由于一些功能的缺失，使得iPad并不能知足一些商务用户和极客的使用需求。总体来讲，iOS操作系是一款秉承优异用户体验，强大娱乐特性，超长待机时间所设计的由手机操作系统演变过来的混合操作系统。3两系统的优劣势比拟3.1Android系统的优缺点优点：1开源。Android系统是开源的，“开源是用于描绘那些源码能够被公众使用的软件，并且此软件的使用、修改和发行也不受许可证的限制。Android操作系统的开源意味着开放的平台允许任何移动终端厂商参加到Android联盟中来。由于Android的开源，专业人士能够利用开放的源代码来进行二次开发，打造出个性化的Android。例如中国的MIUI就是基于Android2.3原生系统深度开发的Android系统，其与原生系统相比有了较大的改动。而且开放性能够缩短开发周期，降低开发成本。如此一来跟有利于Android的发展。2给用户更高的自由度。Android操作系统给予了用户跟高的自由度，熟悉Android的都清楚：用户能够根据本人的爱好来设置手机界面，Android的应用市场甚至上还有各式各样的启动器来供用户本人选择，让本人的手机与众不同。例如，用户要是喜欢HTC的操作界面，便马上能够在应用市场上找到，甚至还能模拟iOS的界面。3选择多样化。由于Android的开放性，诸多的厂商为了迎合群众会推出层出不穷的新产品。迄今为止，以Android为操作系统的机型已经到达了几十上百种。但是这些功能、机型上的差异不会影响到数据的同步、软件的兼容等等。这样便给了消费者更多地购机选择。这一优势是IOS、BlackberryOS当今主流操作系统所不能比较的。缺点：1安全问题。由于Android系统的开源和快速的发展以及审核机制的不完善导致Android市场上出现了一些恶意软件。2020年11月10日Android平台出现第一个恶意间谍软件：MobileSpy。2020年，出现了第一个木马病毒：Trojan-SMS.AndroidOS.FakePlayer.。在这些恶意软件的影响之下，用户的隐私不能得到充分的保障，在不经意间就可能泄露本人的隐私。因而，2020年Google公布启动了AndroidMarket应用审核、取缔、清扫行为，定期对电子市场上存在的不合格、低质量、违法恶意的应用程序进行清理。2必须用高配置弥补系统上的缺陷。Android手机的流畅度上总是不太理想，在Android中UI渲染经过的优先级别没有IOS那么高，也就是讲当你触摸Android手机屏幕的时候，系统后台的程序并没有停止，仍然在继续运行之中。在Android上，为了提高程序下次启动时的载入速度，并不会将用户退出的程序完全关闭，而是将这些程序存入内存中压缩并缓存，在下次重新加载时，重新解压读取，这种看似合理运行机制并没有给用户体验来带多少明显的改良，但却占用了大量的内存空间，造成用户运行大型软件或游戏时内存缺乏而卡顿，并且一些软件会不断自行重启。3.2iOS系统的优缺点优点：1iTunes和同步。iTunes是一款庞大的媒体管理软件，同时还能够处理苹果设备与电脑之间的数据传输。尽管iOS仍然不允许用户进行无线同步，但至少能够使用Wi-Fi甚至蜂窝网络来购买并下载音乐、视频和书籍。2更好的技术支持。假如是iPhone坏了呢？你能够去苹果零售店或是致电苹果技术支持服务。通常而言，只要不是严重的硬件故障，便能够在GeniusBar的帮助下，立即解决问题。3优良而直观的界面。无论你能否喜欢苹果的软件和硬件，都很难否认它确实设计得非常漂亮。苹果向界面中投入了很多精神，从外观到易用性。iOS拥有最直观的用户体验之一。但即便是第一次使用iOS设备的人，通常可以以很快自学大量的功能。有些用户甚至将儿童玩iPad的视频放到网上。4海量优质应用。资源尽管AppStore从未销售过经典游戏机模拟器和其他引发争议的应用，但平均而言，iOS应用开发者却能够赚到更多的钱。AppStore甚至吸引了一些大牌开发商。iOS固然有些封闭，但却拥有最佳的应用。缺点：1系统闭源。所以无法像Android这样的开源系统一样任由用户更改系统的设置，因而系统可玩性就少了很多；同时苹果的大部分数据导入导出，例如歌曲以及电影的下载等都需要通过电脑来配合操作才能完成，能够讲离不开电脑和iTunes软件的帮助，所以会让很多用户觉得操作起来相对繁琐。2输入法。输入法问题是令中国大陆用户一直耿耿于怀的，iOS自带的输入法是不支持9宫格菜单的，只要全键盘和手写两种输入形式，这就和中国消费者的使用习惯有了一定的出入，并且输入法这种系统层级的应用更是无法通过安装软件来更改，因而很多人就选择了越狱这条路。4Android与iOS移动操作系统创新形式比拟创新形式按其开放性程度划分，可分为封闭式创新和开放性创新两种形式。“封闭式创新TheClosedInnovation是指20世纪80年代以前企业通用的创新形式，该形式指出：成功的创新需要企业全经过强有力的控制，企业必须本人研发技术并生产、销售产品，企业还必须提供售后服务、财务支持。“开放式创新TheOpenInnovation是指20世纪80年代以后企业通用的创新形式。JoelWest和ScottGallagher2006将其定义为：系统地在企业内部和外部的广泛资源中鼓励和寻找创新资源，有意识地把企业的能力和资源与外部获得的资源整合起来，并通太多种渠道开发市场时机的一种创新形式。根据上述我们介绍的技术创新的封闭式和开放式形式的原则，再将Android与iOS移动操作系统在实际中的创新形式相比照，便得到下表：从上述比照表格中能够看出，苹果公司对iOS操作系统创新形式基本符合了封闭式创新的特征，苹果公司完全依靠公司内部的研发资源来对iOS系统进行开发升级，并对iOS系统的安装做出了严格的限制，仅能够使用在苹果公司本身的移动设备上。而谷歌公司对于Android系统的创新形式则与iOS系统不同，Android系统的开发升级经过中更多的利用了公司外部合作企业的研发资源。同时，最终开发的Android系统也会允许所有的移动设备制造商使用，使各个厂商的产品都能配备上Android系统，这样的创新形式属典型的开放式创新。5Android与iOS移动操作系统将来发展趋势预测5.1市场趋势如上所述，Android与iOS操作系统在创新形式上分别属于开放式和封闭式创新，而两个系统的创新形式也在一定程度上决定了他们将来的发展趋势。尽管iOS系统的推出早于Android系统，且获得了良好的市场反响，但其封闭式的创新形式成为了发展瓶颈，根据市场研究公司Nielsen2020年最新发表的数据显示，Android设备占美国正在使用的智能手机的43%，而iPhone占美国目前正在使用的智能手机的28%。在操作系统领域，各个系统的基础用户数量将最终决定该系统的命运，正如之前苹果的Mac系统没有战胜微软的Windows一样，封闭式的创新形式决定了iOS系统的传播和影响范围的有限性，而开放式的创新形式却为Android系统带来了更多的基础用户。能够预测，将来的移动设备操作系统的格局将会和如今PC时代一样，假如苹果公司不改变其封闭式的创新形式，那iOS系统很有可能重蹈当年Mac系统的覆辙，让Android系统顺利占领市场份额，一家独大。5.2操作系统发展趋势通过分析现有系统，我们能够看出将来移动互联网操作系统的发展趋势有下面几点：1新网络技术的支持。将来的移动互联网操作系统必须支持更先进的多种网络制式。例如4GLTE，LTE-Advanced，WiMax，HSPA+，WirelessMAN。通过这些先进的新型网络技术，将将来的移动互联网设备无缝连接在一起，为用户带来一个更方便，更强大的移动互联网时代。2新型人机交互方式。传统的输入输出设备，例如键盘鼠标并不合适移动互联网设备的使用需求，新型的人机交互方式将被应用到移动互联网设备上。例如iOS平台独有的Siri语音助手，将在将来成为各自系统平台的一大亮点和核心竞争力。3高效电源管理。目前为止，三大平台都采用了类似于虚连接的网络技术，使得系统在相当低的功耗情况下任能够保持网络连接，进而从互联网上获取一些推送和更新信息。另外，iOS平台，Android平台都对本身设备的功耗进行了不同程度的优化，使得产品能够获得更长的使用时间。目前，公认的能够给用户带来优秀用户体验的电池使用时间是连续工作8小时左右。4特色云计算服务。讲道将来的移动互联网，不得不提及云计算。由于移动设备的特殊性，移动设备并不具有PC级别的处理能力与存储能力。苹果公司具有iCloud，能够给用户免费使用5GB的云储存空间，用户能够将照片，文件，记事本，联络人，等等资料上载到iCloud上。另外，谷歌也有类似的云计算服务。目前，两大公司的云计算服务的类型都特别类似，均把重心集中在云储存上，在将来，云计算服务会朝着更多元化的方向发展，不同公司会推出不同的云计算服务，来提升用户产品体验，使以前不能实现的工作，在将来变得无比的轻松。6结束语随着移动通信与Internet向移动终端的普及，网络和用户对移动终端的要求越来越高，而Symbian，WindowsMobile，PalmOS等手机平台过于封闭，不能很好的知足用户的需求，因而市场迫切需要一个开发性很强的平台。任何事物都具有两面性，在Android和iOS系统的发展道路上虽然有一些缺乏但它的成绩有目共睹，一些“软件上的缺乏能够通过管理来一步步完善。为智能终端定制的Android和iOS系统，其技术可信度和创新性要比其它操作系统更胜一筹，如今已经给世界智能手机乃至智能终端的发展带来了变革性的冲击，但是在到达巅峰之前还有很大发展空间，这也为我们带来了新的机遇和挑战。参考文献1李芙蓉当前智能手机操作系统及其比拟分析J信息技术，2020，2Android应用开发揭秘M北京：机械工业出版社，20203李宗恒,李俭伟.主要智能手机操作系统发展现状及前景瞻望J.移动通信,2020(003):115-118.4罗蕾.嵌入式实时操作系统及应用开发M.北京航空航天大学出版社,2005.5朱晓晗.基于IOS平台的企业信息移动管理系统的设计与实现D.北京:北京邮电大学,2021.6曾健平,邵艳洁.Android系统架构及应用程序开发研究J.微计算机信息,2020,27:1-3.7Keller,Mike.“JailbreakingYouriPhone:TheProsandCons.PCWorld,2020.8Fleishman,Glenn.“MoreOptionsWithTomorrow'sCellPhones.PCWorld,2020.9W.FrankAbleson,CharlieCollins,RobiSen.“UnlockingAndroid:ADevelopersGuide,2020.