隔离端子文／宋佳明马霁阳曾晨曦
[摘要] 随着5G时代到来，传统移动操作系统已经无法满足日益增长的应用场景需求，新型移动操作系统应运而生。通过对全球移动操作系统生态现状进行分 析，探求构建5G互联互通时代下适合新型移动操作系统的适配验证体系，推动
我国操作系统生态健康持续发展。
[关键词] 5G时代 操作系统 兼容性 适配验证
一、国内外移动操作系统现状
当前，全球移动操作系统市场规模保持稳定，谷歌苹果等巨头占据先发优势。2017年以来包括BlackBerry、Windows Mobile在内的其他操作系统市场份额占比总和还不到1%。根据Gartner数据统计，2020年第一季度Android全球终端出货量智能手机占比达到了86.3%，iOS全球终端出货量智能手机占比约13.7%。目前，运行在我国的国产手机系统，几乎都是基于谷歌Android的深度定制、修改和优化，对海外企业依赖较为严重[1]。
第五代移动通信技术（以下简称5G）“低延时、高带宽、大连接”为发展面向I o T（物联网）的新型操作系统全面赋能。新型操作系统需同时满足全场景流畅体验、架构级可信安全、跨终端无缝协同以及一次开发多终端部署要求。媒体早在2016年8月就曝光了谷歌已经在研发Fuchsia操作系统，
目的是未来替代谷歌的Android和
Chrome，打造一款面向物联网泛终
手动榨油机端设备的操作系统。华为于2020年
9月10日开源面向128KB-128MB内
存终端设备的鸿蒙OS系统，未来鸿
蒙OS系统将逐步面向大内存泛终端
设备开源[2]。虽然鸿蒙OS系统还在
完善中，支持的软件还比较有限，
但也为我国新型操作系统的建设迈
出了坚实的一步。
二、新型移动操作系统适配
验证体系研究
为了在新型操作系统研发阶段
紧抓万物互联的新机遇，需建设面
向泛终端设备的移动操作系统适配
验证能力，以此来保障我国移动操
作系统产业做大做强。本文通过对
鸿蒙O S系统架构特点分析，研究
5G时代新型移动操作系统和传统操
作系统的差异点，以形成适合我国
的新型移动操作系统适配验证体
系。由图1可见，鸿蒙系统采用微
内核架构，区别于宏内核，将更多
的用户服务程序放置在内核之外完
线下，使拥有不同功能的硬件彼此
协同，如智慧屏、音响、手机等，
为用户提供最优服务，享受全场景
的沉浸式体验。
工业重型防坠器
为满足新型操作系统的跨终端
无缝协同的全场景流畅体验需求，
新型OS系统适配验证体系应聚焦于
操作系统与其各生态要素之间的联
动，分别从硬件适配能力、软件兼
容能力和服务生态兼容性三方面研
究，图2是新型操作系统适配验证体
系，白框表示传统操作系统的适二维力传感器
配验证项，蓝框表示为了满足5G
时代新型OS系统需求新添加的适配
验证项，下文将一一展开介绍。
1. 硬件适配能力
（1）外围硬件适配能力
操作系统硬件适配层A P I（应
研讨
Discussion
编辑 徐航
【DOI】10.16691/jki.10-1214/t.2021.04.008
66 《 质量与认证》2021·04
《质量与认证》2021·04 67
用程序编程接口）标准化，不同的硬件兼容硬件适配层API 标准，实现对应的驱动程序接入到操作系统中，包括蓝牙、USB 、GPS 、网卡、CPU 、麦克风等硬件接入。有了硬件适配层接口，就可以将硬件开发和上层的应用开发分离开，上层的应用开发不必关心具体实现的是什么硬件。
（2）驱动适配能力
硬件适配层并不提供对硬件的实际操作，对硬件的实际操作仍然由具体的驱动程序完成，如果硬件厂家需要改变硬件设备，只需要按照硬件适配层接口的规范和标准提供对应的硬件驱动，而不必更改应用。
(3) 多终端/跨终端适配能力 操作系统需要适配搭载不同芯片的不同终端，手机、T V 、车载等IoT 设备使用不同的芯片、使用不同人机交互方式、不同信息显示方式、不同外设接入方式。多终端/跨终端适配研究需要将操作系统部署到不同的终端，人机交互、多端协同、显示、功能等问题，研究不同标准化的测试用例评测操作系统 跨终端的兼容性。
(4) 跨场景适配能力
随着AIoT （人工智能互联网）时代的到来，搭载新型操作系统的泛终端设备会面临在不同使用场景间（家、车、办公室）切换的问题。研究弱网络情况、5G 环境下的智慧出行、智慧家庭、智慧工厂等不同业务需求下的标准化和场景切换问题，及对应的不同厂家操作系统对硬件兼容性问题分析。
2.软件兼容性
(1) 操作系统兼容性问题及测试研究
操作系统兼容性保证各版本操作系统开发者开发和用户使用体验的一致性，由于新型操作系统采用全新微内核架构体系，兼容性问题涉及新型操作系统的A P I 接口兼容
性、应用程序包兼容性、多媒体文件兼容性、开发环境和工具兼容性、端云协同兼容性。
(2) API 接口兼容性
通过对操作系统的不同类型A P I 接口进行测试，检查移动操作系统不同版本间对A P I 接口支持的一致性和完整性。应用程序通过 A P I 接口可以访问，主要包括通信
端口、文件系统、扬声器、重力感应器等系统资源。
(3) 应用程序包兼容性
通过测试工具对搭载不同版本移动操作系统的终端设备执行应用程序的安装、运行、卸载等操作，控制每个应用程序U I 上的控件模拟用户操作，测试界面显示、分辨率、版本兼容等内容，检查是否出现系统卡顿、闪退、程序意外终止等情况。
(4) 多媒体文件兼容性
多媒体兼容性测试包括检测媒体编解码器是否支持操作系统预先定义的媒体格式、编码类型、解码类型、文件类型和容器格式；检测操作系统是否能够正确解码并将其所有可以编码的格式提供给第三方应用；检测编解码器延迟情况是否超过标准规定的时间。
(5)开发环境和工具兼容性
图2 新型移动操作系统适配验证体系
图1 鸿蒙OS 系统架构图
研讨 Discussion 编辑 徐航
开发环境和工具兼容性测试应保证开发者不得更改通过系统存储命令记录的设备系统事件（电池、磁盘、指纹状态等）格式或内容；默认情况下必须使设备端调试工具守护程序处于非活动状态，并且必须有一种用户可访问的机制打开调试工具。
(6) 端云协同兼容性
终端设备借助云侧的智能能力，结合用户需求将服务通过终端快速直达用户，简化用户进入应用的繁琐流程，同时端云协同打破端侧硬件能力的瓶颈，拓展终端能力。端云协同兼容性研究包括端云业务同步、数据通信、任务分配协同、业务交互等问题兼容性需求和测试技术问题。
3.应用软件兼容性问题研究
测试涵盖对新型泛终端设备的不同类型应用软件的兼容测试、界面显示测试、分辨率兼容、版本兼容、网络兼容等内容；测试应用软件运行稳定性，检测是否出现系统卡顿、闪退、程序意外终止等情况；检测不同类型应用软件间安装、运行、卸载的兼容性。新型操作系统应用软件形态主要包括原生应用、当前生态主流应用以及即时应用三大类。
(1) 原生应用软件兼容性
原生应用软件是用户直接感受操作系统性能好坏的第一入口。原生应用软件开发程序是为了在特定设备及其操作系统上使用而构建的，它与终端的操作系统一起工作，可以使用设备特定的硬件和软件，获得更快更灵活的运行方式，包括调用底层硬件（麦克风、GPS
等）、推送通知等功能。
(2) 主流生态应用软件兼容性
应用生态问题是制约新型操作
系统普及的关键因素，也是困扰操
作系统厂商的重要难题，兼容主流
生态应用是解决新型移动操作系统
应用生态不足的重要方式，通过兼
容主流应用生态的方式，新型操作
系统可以实现资源复用，平稳过
渡，快速立足。
(3) 即时应用软件兼容性
即时应用软件是介于网页应用
和操作系统原生应用的一种应用程
序，不需要下载安装即可使用，用
户扫一扫二维码或者搜一下名称即
可打开应用。基于统一标准的轻量
诱捕黄鳝应用软件，终端厂商可在研发接
口、能力接入、开发者服务等层面
建设标准平台，助力即时应用生态
快速建立。
4.服务生态兼容性
(1)操作系统基础应用服务标准
制定及兼容性研究
定义操作系统基础服务C M S
（Core Mobile Service）标准，如
地图、推送、应用商店等基础服
务，研究不同类型终端对C M S标
准兼容性的要求和测试方法。类似
于谷歌G M S，依托标准化测试实
现对开源移动操作系统生态的把
控，包括核心应用服务UI要求、应
用存储要求、用户数据文件系统格
式要求、应用预加载要求等。
(2)操作系统对第三方智能硬件
接入标准的适配兼容性问题研究
操作系统需要定义一组第三方
智能硬件接入的API标准和通信协
制卡机
议，不同的智能硬件需要适配API
标准和通信协议对应的版本，形成
向上可连接业务场景，提供丰富的
技术框架和能力，向下可适配主流
硬件、发挥最大性能、抽象能力接
口、简化开发难度等能力。
三、新型移动操作系统适
配验证的启示与建议
做好标准化工作，保障生态健
康发展。遵循标准先行的策略，积
极做好操作系统适配验证的顶层设
计，建立严格的测试、审查、验证
体系，与新型操作系统研发企业同
步推进测试验证体系标准化工作，
并基于测试验证体系开发配套的操
作系统测试工具及套件[3]。
推进操作系统开源基金会，共
建新型操作系统服务生态。移动操
作系统的适配验证需要适应移动终
端生态的全面发展，不能使操作系
统成为无源之水、无本之木。移动
操作系统厂商应积极与产业生态上
下游的各家单位共同推动相关开源
项目的发展，共建基金会的测试认
证能力，各自发挥在产业环节中的
作用，实施共赢策略。
[参考文献]
[1]赛迪智库. 我国操作系统
产业生态报告[N].中国计算机
报,2018-06-18(008).
[2]谢克强. 鸿蒙操作系统打造
生态的路径思考[J]. 单片机与嵌入
式系统应用, 2019(10)：3-6.
[3]宋佳明，曾晨曦. 适配验证助
力IoT操作系统生态发展[N]. 人民
邮电,2020-12-07(004).
（作者单位：中国信息通信研
究院）
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