[硕士论文精品]基于android定制的lephone系统设计与实现

L致谢本论文的工作是在我的导师陈旭东高级工程师的悉心指导下完成的，从选题、开题到定稿的每一个环节，都凝聚着陈老师的心血；陈老师务实的工作态度和科学的工作方法给了我很大的帮助和影响陈老师在学问上和生活上都给予了我慈父般无微不至的关爱与鼓励。在此衷心感谢两年来陈老师对我的关心和指导。感谢联想研究院手持设备研究室的项目经理和各位同事，J下是由于他们的踏实的工作态度和在专业技术方面的巨大影响，使我学到了很多研究方法和专业知识。在此同时要感谢学院的各位老师及领导，给我创造了良好的学习氛围和广阔的实习平台与大量的名企交流机会，以及班主任老师和就业指导老师在学习上和生活上都给予我的关心和帮助，在此向所有老师表示衷心的感谢。在研究生学习及撰写论文期间，感谢师兄薛晓朕在学习规划方面给予的帮助；感谢在两年的学习生涯中与客斌、余涛、樊文君、陈鹏、郝琨等同学一起，互相鼓励，使我获得拼搏向上的动力。最后，特别要感谢我的父亲和母亲，感谢你们多年来对我的期望之心和养育之情感谢各位专家、教授对本论文的评阅和指正。北京交通大学专业硕士论文中文摘要中文摘要摘要随着越来越多的移动互联网应用成熟并走向商用，固定电话、移动电话、数据报业务、数字电视将结合、演进成一体。在国内移动互联网市场中没有一款真正的符合国情的产品，联想研究院看准了这一发展方向适时推出了LEPHONE这样一款基于ANDROID开源系统定制的产品来迎合市场。本论文选题源于LEPHONE的实际开发项目，该项目实现了电话通讯、视频通讯、短信、彩信、文件管理、通讯录、网络设置、聊天工具、计算器、日历、待办事项、记事本、情景模式设置、录音机、浏览器、闹钟服务、密码安全管理、连接管理等丰富的功能，使用户充分体验基于中国联通提供的网络服务，目标是打造适合国内用户需求和满足运营商的智能系统移动产品。论文对比分析了国内外移动互联网操作系统的特点和不足，并结合运营商和用户的需求，研究确定了LEPHONE采用基于ANDROID系统定制的技术方案，在此基础上利用软件工程方法，完成了包括无线网络设置、情景模式、RSS阅读器等定制功能模块的设计与实现，为LEPHONE提供了基础业务功能的完整支持。论文实现的功能已经应用于LEPHONE系统，基本满足了用户和运营商的要求，但随着产品的推广和运营商业务的升级和普及，如何各个模块功能的易用性和健壮性是下一阶段的主要工作。关键词移动互联网，ANDROID，LEPHONE，网络设置，情景模式，RSS阅读器运营商分类号，、H、北京交通大学专业硕士论文ABSTRACTABSTRACTABSL。KACL。WITHMOREANDMOREMOBILEINTERNETAPPLICATIONSBECOMINGMATUREANDCOMMERCIAL，FIXEDTELEPHONE，MOBILEPHONE，DATAREPORTINGSERVICES，DIGITALTVWILLCOMBINEANDEVOLVEINTOONEPRODUCTSOFARTHEREISNTAPRACTICALPRODUCTWHICHMEETSALLTHESEREQUIREMENTSINCHINESEMOBILEINTERACTMARKET,SOLENOVORESEARCHINSTITUTEDEVELOPSTHELEPHONEWHICHISBASEDONANDROID，ANOPENSOURCESYSTEMTHEWORKOFTHISTHESISISAPARTOFTHEPRACTICALDEVELOPMENTPROJECTNAMEDLEPHONESYSTEMTHEMAINTARGETOFTHESYSTEMISTOCREATEANINTELLIGENTPRODUCTWHICHMEETSDOMESTICDEMANDFOROPERATORSANDUSERSTHEPLATFORMPROVIDESTELEPHONECOMMUNICATIONS，VIDEOMESSAGING，TEXTMESSAGING，MULTIMEDIAMESSAGING，FILEMANAGEMENT,CONTACTS，NETWORKSETTINGS，CHATTOOLS，CALCULATOR,CALENDAR,TODO，NOTES，PROFILESETTINGS，RECORDER,BROWSER,ALARMCLOCKSERVICE，PASSWORDMANAGEMENT，SECURITYMANAGEMENT，CONNECTIONMANAGEMENTANDOTHERFUNCTIONS，WHICHALLOWSUSERSTOFULLYEXPERIENCETHENETWORKBASEDSERVICESOFCHINAUNICOMTHROUGHCOMPARATIVEANALYSISOFFEATURESANDSHORTCOMINGSOFDOMESTICANDFOREIGNMOBILEINTERNETOPERATINGSYSTEM，BASEDONTHEDEMANDSOFOPERATORSANDDOMESTICUSERS，LEPHONEADOPTSTHEANDROIDBASEDTECHNOLOGYTHEWRITERCOMPLETESTHEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFSOMECUSTOMIZEDAPPLICATIONTHROUGHSOFTWAREENGINEERINGMETHODS，INCLUDINGWIRELESSSETTINGSMODULE，PROFILESSETTINGSMODULE，RSSREADERMODULE，ANDSOON，THUSPROVIDESTHEINTEGRATEDBASICBUSINESSFUNCTIONSSUPPORTFORTHELEPHONETHEFUNCTIONSWHICHAREIMPLEMENTEDINTHISTHESISHASBEENAPPLIEDINPRACTICE，ANDTHEYBASICALLYMEETTHENEEDSOFMOSTMOBILEPHONEUSERSANDTHEOPERATORS，BUT弧T11THEPOPULARITYOFTHEPRODUCTANDTHEUPGRADINGOFTHEBUSINESS，THEMAJORWORKOFTHENEXTSTAGEISHOWTOINCREASETHEEASEOFUSEANDROBUSTNESSOFFUNCTIONMODULESWHICHTHEAUTHORPARTICIPATES、KEYWORDSMOBILEINTERNET，ANDROID，LEPHONE，WIRELESSSETTINGS，PROFILES，RSSREADER，OPERATORSCLASSN0卅AJ，；I矿北京交通大学专业硕士论文目录目录1绪论111论文背景。112移动互联网操作系统的现状4121国外移动互联网操作系统现状4122国内移动互联网操作系统现状6123超便携移动计算设备的操作系统7124目前该领域中主流操作系统的缺点713论文目的及意义714论文组织结构82LEPHONE系统相关技术1021LEPHONE的基础概述10211ANDROID系统概述及可定制特性10212ANDROID相关开发工具1123LEPHONE内核及驱动13231ANDROID专用驱动13232ANDROID使用的设备驱动1424LEPHONE系统应用程序组件技术17241ACTIVITY17242CONTENTPROVIDER1924；BROADCASTRECEIVERJ20244SERVICE20245安全许可21246数字签名2125LEPHONE系统基础结构及编译相关技术2226本章小结233LEPHONE系统的需求分析与概要设计2431项目背景2432需求分析24321系统功能性需求24322系统非功能性需求26V北京交通大学专业硕士论文目录323系统定制性需求2633总体设计27331系统结构层次27332软件开发环境28333总体概要设计29334定制开发中的编译环境3134系统GUI设计3235本章小结354LEPHONE相关模块的详细设计和实现3641无线网络定制设置J36411功能概述。36412模块设计37413具体定制实现44414无线网络定制设置小结534。2情景模式设置54421功能概述54422模块设计54423具体定制实现56424情景模式设置小结5843RSS阅读器59431功能概述59432模块设计60433具体定制实现6144定制开发编译和烧写总结6445本章小结655LEPHONE相关模块测试6651测试环境6652测试细节6653系统评估686总结和展望6961论文总结6962进一步展望69J，北京交通大学专业硕士论文目录参考文献71作者简历73独创性声明74学位论文数据集。75，LFIL矿D，、J北京交通大学专业硕士论文绪论1绪论当今信息社会，移动互联网蓬勃发展，尖端手持设备不断涌现，本章旨在叙述技术背景、研究现状和全文组织结构，为全文更好地展开做铺垫。11论文背景移动互联网本质就是将移动通信和互联网二者融合起来。移动互联网就大量信息资源的有效访问和进行数据漫游。从目前发展的趋势来看，固定电话、移动电话、数据报业务、数字电视将结合、演进成一体如图11所示。移动电话通信标准正在从2G过渡向3G，随着正式商用投入的增加，移动互联网已经成为行业发展的趋势FL】O图11移动互联网整体架构图7北京交通大学专业硕士论文绪论根据权威机构预计2009年我国该领域收入规模1041亿元，增速为66。据艾瑞咨询预测，我国移动互联网市场规模截止2012年将会达到413亿元，三年期望复合增长率将会超过40。根据工信部最近发布的最新数据显示，截止2010年3月3G用户数突破了1500万，中国移动互联网市场规模已经达到200例2】。进入21世纪，移动通信和互联网成为当今世界市场潜力最大、发展最快、前景最诱人的两大业务。它们的增长速度都是任何预测家未曾预料到的。作为处在技术浪尖的运营商，开始布局移动互联网市场，打造属于自己的移动互联网操作系统。作为中国国内首屈一指的运营商中国移动通信有限公司在3G标准中采用了TDSCDMA为其量身打造了多款移动互联网系统产品，其中备受瞩目的是基于ANDDOD平台的自主操作系统平台OMS31。联想手机部门经过潜心研究，搭载OMS系统的首款OPHONE手机也于2009年正式面世。作为意义鲜明OMS系统开山之作的01采用的是中国移动开发的OMS系统，内置众多深度定制程序。包括了大家都已熟知的音乐随身听、飞信、139邮箱、移动梦网、手机导航、号薄管家等，其中飞信和移动梦网。手机端RSS也叫聚合内容，REDLYSIMPLESYNDICATION是中国移动推出的新业务快讯，用户可以即时获得天气和新闻并且试用期间没有数据流量费产生。目前最新版本的OMS是由中国移动和播思通讯主导开发OPHONEOS20系统，预计将于6月初发布，据悉OPHONEOS20系统将新增十多项新功能，首批上市机型将在对OPHONEOS系统一直持积极态度的三星、MOTO、联想、LGE等终端厂商中产生，年内预计将有20余款终端搭配OPHONEOS20上市。值得关注的是，OPHONEOS20系统将兼容GOOGLEANDROID21系统，并很有可能会兼容ANDROIDMARKET中的手机应用程序，此举将大大丰富用户对OPHONE手机的使用体验。其中新增WIDGET分享功能它是运行在HOME上的小程序，形式多样，支持用户进行个性化设置。OPHONEOS20支持用户自己开发WIDGET，然后通过短信附件的方式与好友分享自己开发的WIDGET。用户可以自己开发音乐，图片WIDGET与朋友来分享自己的心情，也可以设置日历、记事本等WIDGET来提高工作效率。OPHONEOS20还支持MPE94视频通话方案和720P高清视频播放。用户视频通话时能够在扬声器和手机听筒、耳机之间切换，在不同状态下保证通话需求。还可以进行视频留言，设置自己的多媒体彩铃，还能进行视频会议等多种视频功能。同时OPHONEOS20支持在线直接升级，以后OPHONEOS发布新的版本或者增加新功能，用户不用换手机，直接在手机侧一键即可完成升级功能，体验功能最新2气；L，LL，北京交通大学专业硕士论文绪论最全的操作系统。在全民阅读电子化的趋势下，更是推出自有的手机阅读服务，用户可以在线查看电子书简介、在线订阅、浏览图书、发布书评，并且对他人评论发表自己的看法。手机阅读设置了个人空间，用户可以管理自己的账户也可以收取站内消息，为用户提供符合个性化的阅读空间。最吸引人之处是引入自有的移动支付业务用户可以在中国移动营业厅更换一张手机钱包卡支持RFID功能的专用SIM卡，就可以通过手机支付话费和绑定银行卡帐户，进行银行卡支付。关于移动支付用户最关心的安全问题，据透露，移动支付从技术上设计了专门的安全机制，用户即时手机丢失别人也不会得到支付帐户，在为用户提供便捷支付方式同时，也设置了多重保护措施。国内的另外一大运营商中国联通在3G标准中得到WCDMA的牌照，一方面引进了IPHONE一个基于MACOSX的UNIX系统的手机，另一方面同联想这样的国内项级厂商一起开发了基于ANDROID的定制系统LEPHONE由联想编译和定制SDK为蓝本的一种系统，鉴于WCDMA是成熟度性价比极高的3G协议故基于此之上的网络系统开发非常灵活和便捷。乐PHONE即LEPHONE是联想乐计划的组成部分，该真机目前的系统高度集成了本土化的WIDGET，包括支付宝，百度，点评网，酷六，CCTV，金山词霸，新浪网等。在重力感应方面也加强了很多直接应用，如镜面滚动，感应平衡，倾斜切换等。国内新近开始做移动业务的电信在3G牌照中取得了CDMA2000这一美式标准不得不考虑在此基础上极为成熟的RIM系统，代表品牌是BLACKBERRY黑莓，由于授权等问题到目前为止都没能很好地解决所以在移动互联网操作系统的竞争中暂时处于空白，不过相信在ANDROID大规模支持EVDO的背景下，电信也会携手开发商，定制属于自己的手持系统。随着通信标准的不断升级，运营商正处于向高度集成定制业务的转型过程中，其一，传统的移动通话和短信业务需要向全新的平台过渡；其次，兴起的视频通话和高速视频浏览下载服务寻求全新的平台支撑；再次全球兴起的开源操作系统风潮迫使多数运营商运营模式的转变。这些都导致了运营商只有进入移动互联网操作系统的领域才能得到一部分原本流失的收入；另一方面，作为良好的平台和便捷的集成系统平台，推广出去有利于运营商开展更多的增值业务比如移动的改版GOOGLEMARKET；最为重要的一点，运营商联合开发商可以组成更强大的产业链。综上，传统通信运营商的进入使得移动互联网操作系统市场正在蓬勃发展，随着越来越多的运营商加入这个领域以及运营商服务的不断升级，这一市场的竞争将日趋白热化。北京交通大学专业硕士论文绪论12移动互联网操作系统的现状在移动互联网不断发展的今天支撑系统浩如烟海，几乎可以让初次接触的所有人都感到迷茫，选择哪家的更好呢这种疑问是当今移动互联网市场的一个写照。从市场占有率第一的诺基亚看到新生代的IPHONE版的MACOSX，从绝对炫目的ANDROIDWIDGET界面到实用至上方便快捷的SYMBIAN60，从工业设计无与伦比的SONYERICSSON到最出色的摄像手机SAMSUNG，都可以随处可见，市场呈现出百花齐放，百家争鸣的格局。121国外移动互联网操作系统现状1NOKIASYMBIANOS是最早的为人们所熟知的移动互联网操作系统，它是诺基亚旗下主打平台，最初是由诺基亚、索尼爱立信、摩托罗拉、西门子等几家大型移动通讯设备商共同出资组建的一个合资公司，专门研发手机操作系统。现已被NOKA全资收购UIQ部分不是。核心技术方面SYMBIAN的系统内核为EPOC32一种以用户实用为目的开发的架构核心，在电话功能上有很大优势，比如信号强度非常好等，但是却仅用于ARM平台的。另外SYMBIAN的内核是用C写的，所以对C的支持性是最好的。同时SYMBIAN拥有相对固定的硬件组合、较低的研发成本、高效率处理性能、多线程等许多优势，这是其成功的关键【4】。尽管市场占有率极高但是SYMBIAN的最大问题是硬件配置较低多媒体方面也不尽如人意，最大的不利是系统的封闭性导致相关应用的开发总是滞后于系统的更新兼容问题大增。为此诺基亚拿出了SYMBIAN3。SYMBIAN3上的WIDGETS功能在ANDROID平台和TOUCHWIZ上都已经具备了。而音乐播放渲染功能在IPHONE上也已应用。值得一提的是，SYMBIAN3系统提前完成了源代码的开放工程，目前预计搭载SYMBIAN3系统的智能手机最早会在2010年第三季度上市。这可以看做是诺基亚巩固SYMBIAN地位的重要举措，同时也有利于拓展其OVI诺基亚自有的互联网服务平台的用户群。时间走到今年2月的巴塞罗那，通信业年度盛事移动世界大会上诺基亚与英特尔两位巨头在展会上制造了最大的新闻，诺基亚的高端智能手机软件平台LINUXMAEMO仅仅出现过N800一款即告失败将与英特尔的LINUX版软件平台MOBLIN整合，成为新的MEEGO平台。新的平台“MEEGO”将以LINUX为基础。任何人都可以在QT架构的基础上为4北京交通大学专业硕士论文绪论MEEGO开发程序，一旦开发完毕，就可以在配置MEEGO的各个平台上使用。除了智能手机以外，MEEGO还适用于不同的设备类型，例如便携移动电脑、上网本电脑、平板电脑等等，并能连接电视和车载娱乐系统。诺基亚在开放的手机平台上迈出了一大步，并对苹果IPHONE和GOOGLEANDROID发出了挑战。但MEEGO的发布将不会影响到现有的SYMBIAN系统，SYMBIAN将会被继续用在诺基亚低端的智能手机上。2三星三星最为全球第二大手机厂商，涉猎了几乎所有开放的操作系统，但其在智能手机领域表现平平。为了拥有自己在智能手机市场的话语权，三星在战略层面上做出了新的改变，开发属于自己的BADA操作系统【5J。但遗憾的是，在BADA操作系统身上，我们并没有看到革命性的功能和用户界面。目前来看，BADA不具备挑战IPHONE、ANDROID等操作系统的实力。3微软作为曾经的高端象征WMDOWSMOBILET6】在与各路竞争对手都宣称自己的高性能与全面性，这与其本身架构的设计思路源于桌面的WINDOWS系列产品有关，但是时过境迁最新发布的WINDOWSPHONE7乏力，在GOOGLEANDROID的耀眼星光下，微软WINDOWSMOBILE的高耗能、高授权费、高配置显得更加难以让人接受。此次展会上，微软CEO史蒂夫鲍尔默亲自上台为新系统宣传造势。但目前该系统仍处于初级开发状态，完善的系统要到年底才能拿出来。从时间和进度来看都不太可能取得出色的成绩。4GOOGLE知血OID【7】是一套在基于LINUX平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件这样的堆层结构组成。底层以LINUX核心为基础，由C语言开发，只提供基本功能。中间层包括函数库LIBRARY和虚拟机VIRTUALMACHINE，由C开发。最上层是各种应用软件，包括通话程序，短信程序等，应用软件则由各公司自行开发，以JAVA编写。由于极高的扩展性和完全免费开源的特性，厂商大力支持投入研发，被认为目前唯一可以与IPHONE抗衡的系统。5APPLEIPHONE【8】是一款跨时代的产品，它的系统是基于MACOSX的UNIX架构产物。拥有华丽界面的同时，也拥有成熟的各类应用，包括自带的SAFARI核心浏览器ICOVERFLOW浏览式音乐播放器、最值得一提的是创新的APPSTORE一种应用程序的在线供应模块使其成为最成功的商业运作模式产物。6BLACKBERRY北京交通大学专业硕士论文绪论BLACKBERRY9黑莓是加拿大RIM公司推出的一种移动电子邮件系统终端，其特色是支持推动式电子邮件、手提电话、文字短信、互联网传真、网页浏览及其他无线资讯服务。其最大的特色是商务应用的高度集成化，其中包括BLACKBERRYENTERPRISESERVERBLACKBERRYENTERPRISESERVER软件与MICROSOFTEXCHANGE，IBMLOTUSDOMINO和NOVELLGROUPWISE电子邮件服务器以及其他现有企业应用和系统紧密集成、用户能够对电子邮件和业务信息进行基于“推入”技术的无线访问。更具备高安全性特征，BLACKBERRYENTERPRISESERVER提供了先进的安全特性、能够满足企业在信息完整性和机密性方面的严格要求。使用端对端TRIPLEDES加密、可以使数据在BLACKBERRY无线手持设备和BLACKBERRYENTERPRISESERVER之间传输时保持加密。BLACKBERRYENTERPRISESERVER还支持AESADVANCEDENCRYPTIONSTANDARD和SMIMESECUREMULTIPURPOSEINTEMETMAILEXTENSIONS、并提供手持设备上数据加密功能、保障手持设备上的信息、并容许IT推行密码保障策略。作为极其便利的商务利器BLACKBERRY被北美市场所认可。有传闻称中国电信在与其洽谈合作。122国内移动互联网操作系统现状MEDIATEKINE，联发科技股份有限公司，MTK解决方案【LO】是目前国内很多厂商使用的手机平台。在MTK的手机解决方案中，将手机芯片和手机软件平台预先整合到一起。这种方案可以使终端厂商节约成本，加速产品上市周期。MTK公司的产品因为集成较多的多媒体功能和较低的价格在大陆手机公司和手机设计公司得到广泛的应用。再加上MTK的完工率较高，基本上在60以上，这样手机厂商拿到手机平台基本上就是一个半成品，只要稍稍的加工就可上架了。也正因为此，MTK成为了国内市场的一股重要力量。2CIXTONE一个由联想公司主导的基于LINUX嵌入式平台专用于奥运手机系统的支持。其实质是基于QTOPIATLL】，一个由TROLLTECH公司为采用嵌入式LINUX操作系统的消费电子设备而开发的综合应用平台，QTOPIA包含完整的应用层、灵活的用户界面、窗口操作系统、应用程序启动程序以及开发框架。由于原生的可扩展性较好，可以轻松定制出各种优秀的UI和常用开发工具包。3LEPHONE这是联想研究院继CIXTONE之后和中国联通合作，基于ANDROID的新一代移动互联网操作系统。6北京交通大学专业硕士论文绪论123超便携移动计算设备的操作系统随着UMPC和NETBOOK等概念的产品兴起，越来越多的厂家意识到目前的桌面主流级系统的功耗不可控性和移动办公性能的孱弱，这直接导致了移动互联网操作系统在便携计算领域的应用，例如LINUX、ANDROID等。当用户体验上升到续航时间和无线连接的可靠性时候，这些系统的优点就体现得淋漓尽致了。124目前该领域中主流操作系统的缺点目前的移动互联网操作系统，就市场占有率最高的NOKIA和SAMSUNG来说，SYMBIAN很成熟但是正如前文所述，在其它竞争对手不断前进的同时，它几乎没有进步，而三星的BADA曲高和寡总是那么不入流，市面上新潮的系统又总是有这样那样的不合适与传统的格格不入难以形成统一，其实从本质上说目前的移动互联网系统的缺点归纳如下1不能与目前的数据服务紧密结合SYMBIAN在不断进化的过程中只注意了易用性没有注意普通使用者日渐明晰的时时在线应用不断地自动连接数据服务和断开数据服务使很多人很困惑。2不能满足充分的扩展性IPHONE有百般的优势但是最大的劣势是不支持FLASH，究其根本原因是一方面ADOBE的授权问题，另外重要的一点是MACOS的封闭性，严重依赖APPLE官方的更新。3不能满足当前国内应用需求当前中国的主流文化中包含很多网络文学和网络互动的特性，在很多的国外移动互联网系统中都鲜有很高的支持度，原版ANDROID系统克服了许多封闭系统的顽疾但是其本身就是这些国外系统的典型代表。4对国内的运营商支持力度不够无论是IPHONE还是SYMBIAN在和移动、联通的定制业务中都不够深入，没有能够真正地提高运营商的整体运作水平，仍显落后。13论文目的及意义针对移动互联网操作系统在国内外的现状和不足，结合当今技术主流趋势，联想研究院推出基于ANDROID基础定制的LEPHONE来满足国内市场。目前的移动互联网操作系统是以移动通话、信息服务、音视频浏览、文件管理为基础能力的集成式系统，同时提供个人信息管理以及基于无线数据通信的浏7北京交通大学专业硕士论文绪论览器，GPS和电子邮件功能等丰富的功能。LEPHONE作为上述业务的整合应用，全面提升各类用户使用体验，更有自定义升级功能，兼容现有的LINUX系统大部分应用和更新将来系统内核以及可能出现的新应用，为广大用户打造一个方便实用、功能强大、易于升级的移动互联网操作系统。LEPHONE还能够根据运营商与中国联通合作的要求进行功能定制，针对不同用户群细分各类不同套餐用户提供个性化的解决方案。LEPHONE主要面向普通用户，具备高度的可扩展性和时时同步更新功能。开发LEPHONE标志着传统的运营商和生产设计厂商联合进军移动互联网业务，其意义在于1满足提升运营商竞争力的需求可以根据自身需求定制专属互联网业务，增强对产业链上游的影响能力，增加相关业务用户数量和依赖程度。2满足运营商多元化扩张的需要可以融合移动互联网和传统固话业务，更多地将客户端各类平台和手机端进行无缝结合，实现产业规模最大化。3满足运营商新业务推广的需要可以依靠LEPHONE的在线同步更新功能，在其上推出增值扩展服务，以期获得更多的盈利增长点。14论文组织结构本文根据作者在联想LEPHONE开发项目中所参加的工作，着眼于标准软件工程原理，从需求分析、概要设计、详细设计和系统测试等方面，并结合设计开发中遇到的相关疑难问题及解决方法进行阐述。本文的内容安排如下第一章绪论。阐述本文的课题背景、国内移动互联网操作系统发展现状、在便携计算领域的介绍以及目前该领域中主流系统的不足之处，并给出本文研究的目的和意义。第二章LEPHONE的实现技术。介绍了LEPHONE的基础概述、开发环境、内核及驱动，同时还对LEPHONE涉及到的应用程序模型组件进行了细致的论述。第三章LEPHONE系统的需求分析和总体设计。详细介绍了系统的背景和功能性、非功能性和详细定制需求，通过总体系统结构图和总体用例详细说明了系统的组织结构并对系统GUI设计进行了阐述。第四章LEPHONE系统详细模块的设计与实现。针对作者具体开发的模块进行详细设计，主要介绍了无线网络设置、情景设置、RSS阅读器。在对具体模块的介绍中，首先描述了各个模块的功能，并从整体结构到具体实现给以说明。第五章系统测试。首先根据本系统的特点，制定测试目标和测试流程，并搭建测试环境。在测试中，按照软件工程中测试流程，进行了功能测试、健壮测8北京交通大学专业硕士论文绪论试、界面测试，并对测试结果进行评估。第六章全文总结和展望。首先说明了本文已经完成的工作。并对自己在项目中所做工作进行总结，最后，就系统开发过程中的不足之处提出了改进方向。9北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术2LEPHONE系统相关技术本章重点介绍完成本课题必需的相关技术核心，首先介绍了LEPHONE系统主体模块及其开发中使用到的相关技术，然后对LEPHONE系统的基础、开发工具、内核及涉及到定制的驱动相关技术做了介绍，同时对LEPHONE用到的应用程序模型组件进行了细致的介绍，并简单介绍了LEPHONE系统基础结构及编译的有关技术。21LEPHONE的基础概述本课题的实际项目联想LEPHONE是基于ANDROIDSDK16和DONUT源码版本官方公开同步下载地址HTTPANDROIDGITKERNELORG可以使用REPO工具基础之上进行开发的一个系统。鉴于LEPHONE就是建立在GOOGLE官方的ANDROID开发平台之上定制的，故本章后续论述以ANDROID公共开发技术为主，涉及LEPHONE独有的部分会有专门说明。211ANDROID系统概述及可定制特性1ANDROID系统概述OHAOPENHANDSETALLIANCE，开放手机联盟是GOOGLE与33家公司联手为ANDROID移动平台系统的发展而组建的一个组织。ANDROID是一个包括操作系统，中间件和关键应用的移动设备软件堆。ANDROID的出现构建了一种新型的全开放移动电话开发模式，ANDROID移动电话不但可以使用第三方应用，而且移动电话系统本身也是开放的。如图21所示的三部分组成。OPENSOURCEPROJECTDEVELOPERSMARKET图21ANDROID源代码、开发者、市场三者关系图10北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术ANDROID是一个智能手机平台，其技术优势主要包含以下方面11全开放智能移动电话平台2多硬件平台支持3使用众多的标准化技术4核心技术完整、统一5完善的SDK和文档61完善的辅助开发工具由此可见，ANDROID系统各方面的特点和未来智能手机的方向是密切相关的，它也代表并引领目前的技术潮流。综上，ANDROID的诸多优势既弥补了之前IPHONE平台的封闭性又完全超越了SYMBIAN的功能缺失性更赢得了众多厂商和开发者的拥护，因此联想集团从一开始就坚持在ANDROID平台之上定制自己的LEPHONE系统。2ANDROID的可定制性ANDROID是GOOGLE倡导的开源产品之一，针对所有的常见功能在源码中都有相应的一个或多个模块与其对应。通常，开发人员只需针对各模块中修改相关类和重写相关类即可。比较复杂的一种的情况是模块功能跨度较大，作者在开发中是依据初步掌握的实现机制，在相关类中写LOG，再由ADBLOGEAT显示信息同时结合GOOGLE的DDMS在需要定制的程序中设置断点来捕捉调用关系及明确流程。在明确调用关系之后，就可以对相关模块进行重新设计编码。最后在针对相关模块进行单独编译生成对应APK后执行ADBPUSH指令写入真机中，也可以选择系统整体编译但是这样很费时，同时生成SYSTEMIMG、USERDATAIMG、BOOTIMG此时生成这完整的三部分基础镜像，执行FASTBOOTFLASH相关指令完成最后的烧写工作。详细的定制分析设计会在后续章节进行叙述。212ANDROID相关开发工具除了GOOGLE发布的系统源码外，ANDROID还提供了一系列工具来辅助系统开发【12】，这些主要的工具包括1AAPTANDROIDASSETPACKAGINGT001用于建立ZIP兼容的包ZIP、JAR、APK，也可用于将资源编译成二进制的ASSETS。其中APK是ANDROID系统特有的编译生成包相当于SYMBIAN中的SIS。2ADBANDROIDDEBUGBRIDGE，ANDROID调试桥使用ADB工具可以在模拟器或者设备上安装应用程序的APK文件，并从命令北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术行访问模拟器或者设备。也可以用它把ANDROID模拟器或者设备上的应用程序代码和一个标准的调试器连接在一起。联想LEPHONE开发是在UBUNTU主机环境中，使用ADB连接目标系统终端的方式如下所示使用ADB安装应用程序的方法为使用ADB在主机和目标机之间传送文件的方法为I群OUTHOSTLINUXX86BIRDADBPUSHHOST_PATHTARGET_PATHII撑OUTHOSTLINUXX86BINADBPULLTARGET_PATHHOST_PATHLADB可以使用网络或者USB的方式连接，如果使用网络方式，则需要设置ADBHOST环境变量。1ANDROID工具ANDROID工具是一个脚本，用于创建和管理ANDROIDVIRTUALDEVICESAVDS。2AIDLR“具ANDROID接口描述语言工具AIDL是ANDROIDINTERFACEDESCRIPTIONLANGUAGE的缩写，AIDL工具可以生成进程间接口的代码，诸如SERVICE可能使用的接口。3AVDSANDROIDVIRTUALDEVICES，ANDROID虚拟设备用于配置模拟器，模拟出类似的效果。4DDMSDALVIKDEBUGMONITORSERVICE，DALVIK调试监视器服务这个工具集成了DALVIK，能够在模拟器或者设备上管理进程并协助调试。可以使用它杀死进程，选择某个特定的进程来调试，产生跟踪数据，观察堆HEAP和线程信息，截取模拟器或者设备的屏幕画面等功能。5D【工具能够将CLASS字节码BYTECODE转换为ANDROID字节码保存在DEX文件中这个字节码文件是给ANDROID的JAVA虚拟机运行用的。6DRAW9PATCHDRAW9PATCH工具允许允许使用所见即所得WYSIWYG的编辑器轻松地创建NINEPATHC图形。7EMULATOR模拟器模拟器是一个运行于主机上的程序，可以使用模拟器来模拟一个实际的ANDROID系统的运行，使用模拟器非常适合调试和测试应用程序。8HIERARCHYVIEWER层级观察器层级观察器工具允许调试和优化用户界面，它用可视的方法把视图VIEW的布局层次展现出来，此外，还给当前界面提供了一个具有像素栅格GRID的放大镜观察器。9MKSDCARD帮助创建磁盘映像DISKIMAGE，可以在模拟器环境下使用磁盘映像来模拟外部存储卡例如SD卡。12北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术10MONKEYMONKEY是在模拟器或者设备上运行的一个小程序，它能够产生随即的用户事件流，例如点击、触摸、挥手，还包括一系列系统级事件。可以使用MONKEY给正在开发的程序做随机的但可重复的压力测试。11SQLITE3SQLITE3工具能够方便地访问SQLITE数据文件，这是一个SQLITE标准命令行工具。12TRACEVIEW这个工具可以将ANDROID应用程序产生的跟踪日志TRACELOG转换为图形化的分析视图。23LEPHONE内核及驱动ANDROID使用标准的LINUX26内核作为其操作系统。随着ANDROID发布版本的升级，ANDROID中使用的LINUX内核也在进行升级。联想LEPHONE使用的DONUT版本系统是基于LINUXKERNEL2629T131。231ANDROID专用驱动ANDROID中有一些驱动程序提供辅助操作系统的功能，这些驱动程序不是LINUX系统的标准驱动【14】，它们一般并不操作实际的硬件，只是辅助系统的运行。因此在LEPHONE定制开发中有必要论述主要的三个专用驱动，以更好地理解ANDROID有关内存分配、进程通信和LOG信息的设计思想，从而有助于作者更好地完成系统定制。1ASHMEMASHMEM的含义是匿名共享内存ANONYMOUSSHAREDMEMORY，通过这种内核的机制，可以为用户空间程序提供分配内存的机制。ASHMEN设备节点名称DEVASHMEMILASHMEM驱动程序在内核中的头文件和代码路径如下KEMELMMASHMEM1CL在用户空间CLIBUTIL库对ASHMEM进行封装并提供接口1SYSTEMCOREINCLUDECUTILSASHMEMH简单封装头文件；21SYSTEMCORELIBCUTILSASHMEMDEVC匿名共享内存在用户空间的调用封装；3SYSTEMCORELIBCUTILSASHMEMHOSTC没有使用。13北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术ASHMEM为ANDROID系统提供了内存分配功能，实现类似MALLOC的功能。2BINDERANDROID的BINDER驱动程序为用户层程序提供了IPC进程间通信15】支持，ANDROID整个系统的运行依赖BINDER驱动。BINDER设备节点名称DEVBINDERIIBINDER驱动程序在内核中的头文件和代码路径如下KERNELINCLUDE1INUXBINDERHKEMELMMBINDERCIIIL在用户空间LIBUTIL工具库和SERVICEMANAGER守护进程中调用BINDER接口提供对整个系统的支持1FRAMEWORKSBASECMDSSERVICEMANAGERSERVICEMANAGER守护进程的实现；2FRAMEWORKSBASEINCLUDEUTILSBINDER驱动在用户空间的封装接口；3FRAMEWORKSBASELIBSUTILSBINDER驱动在用户空间的封装实现；BINDER是ANDROID中主要的使用IPC方式，通常只需要按照模板定义相关的类即可，不需要直接调用BINDER驱动程序的设备节点。3LOGGERANDROID的LOGGER驱动【16J为用户层程序提供LOG支持，这个驱动作为一个工具来使用。在用户空间中，LOGGER有3个设备节点LOGGER驱动在内核中的头文件和代码如下KEMELMMLOGGEREIL在ANDROID的用户空间LOGCAT程序调用LOGGER驱动SYSTEMCORELOGCAT可执行程序。LOGCAT是一个可执行程序，用户取出系统LOG的信息，这是在系统中使用的一个辅助工具。232ANDROID使用的设备驱动作为主要为智能手机定制的操作系统，ANDROID通常可以使用LINUX中一些标准的设备驱动程序【171。L印HONE系统设计中包含支持外置键盘、联想专用R舢1和WNC定制的通信模块，因此对相关驱动进行论述是必要的。1EVENT设备输入驱动14北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术EVENT设备在用户空间大多使用READ、IOCTL、POLL等文件系统的接EL进行操作，READ用于读取输入信息，IOCTL用于获取和设置信息，POLLO习用可以进行用户空间的阻塞，当内核有按键等中断时，通过在中断中唤醒POLL的内核实现，这样在用户空间的POLLI周用也可以返回。EVENT设备在文件系统的设备节点为EVENT输入驱动IL列的架构如图22所示图22EVENT输入驱动架构图INPUT驱动程序头文件INCLUDELINUXINPUTH。INPUT驱动程序的核心和EVENT部分代码1DRIVERSINPUTINPUTC核心代码；2DRIVERSINPUTEVDEVCEVENT部分的实现。INPUTH中定义TSTRUCTINPUT于EVENT设备分为同步设备、键盘、相对设备鼠标、绝对设备触摸屏等。EVENT驱动程序通过INPUT驱动程序的统一函数进行注册IINTMUST_CHECKINPUT_REFFISTER_DEVICESTRUCTINPUT_DEV宰L具体的EVENT驱动程序需要定义STRUCTINPUTDEV结构体，并且通过INPUT函数进行注册。REGISTERDEVICEINPUT设备驱动在内核进行MENUCONFIG配置时，配置选项为“DEVICEDRIVERS”“INPUTDEVICEDRIVERS”O北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术EVENT驱动程序配置对应的文件是DRIVERINPUTKCONFIG。其中，EVENT的配置对应的文件时DRIVERINPUTKCONFIG。ANDROID中使用EVENT驱动作为标准的输入设备，在GUI系统中打开EVENT驱动程序的设备节点，通常的输入设备是触摸屏。2MTD驱动MTDMEMORYTECHNOLOGYDEVICE称为内存技术设备【19】，通常用于LINUX中FLASH驱动程序。MTD设备包括字符设备和块设备。1MTD字符设备的设备节点DEVMTDX。2MTD块设备的设备节点DEVBLOCKMTDBLOCKX。MTD驱动程序通常不在用户空间之间调用，而是用于构建文件系统，用户空间只需使用文件系统即可，驱动程序实现对用户空间是透明的。MTD驱动架构图如23所示。图23MTD驱动架构图MTD驱动程序头文件路径INCLUDELINUXMTDMTDH。MTD源代码路径1DRIVERSMTDMTDCORECMTD核心，定义原始设备；2DRIVERSMTDMTDCHARCMTD字符设备；3DRIVERSMTDMTDBLOCKCMTD块设备。MTDH中定义的STRUCTMTDINFO是MTD的核心结构体，用于描述一个MTD设备的所有信息，在具体FLASH的实现中，使用以下函数增加一个MTD设备注册IEXTEMHATADD_MTD_DEVICESSTRUCTMTDINFO宰MTD；L16北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术具体FLASH的实现需要构建一个STRUCTMTDINFO，然后进行注册，在驱动程序注册后，将有MTD驱动程序的核心部分生成这个MTD设备的字符设备和块设备。MTD驱动在内核进行MENUCONFIG配置时，配置选项为“DEVICEDRIVERS“MEMO巧TECHNOLOGYDEVICEMTDSUPPORT“。MTD驱动配置对应的文件是DRIVERSMTDKCONFIG。3WLAN驱动在LINUX中，WLAN无线局域网设备驱动是网络设备【201，使用网络接口。WLAN在用户空间标准的SOCKET接口进行控制。WIFI协议部分头文件INCLUDENETWIRELESSHWIFI协议部分源文件NETWIRELESS搴WIFI驱动程序部分DRIVERSNETWIRELESS幸WIFI协议和驱动程序在内核进行MENUCONFIG配置时，配置选项为“NETWORKINGSUPPORT。“WIRELESS“OWIFI协议部分的配置文件为DRIVERSNETWIRELESSKCONFIG。WIFI协议部分的内容比较简单，CFG80211的基本选项，一般需要配置NL8021180211网络文件实现。WIFI驱动程序在内核进行MENUCONFIG配置时，配置选项为“DEVICEDRIVERS“NETWORKDEVICESUPPORT1“WIRELESSLAN”OWIFI驱动程序部分的配置文件比较多，包含的多个子目录是不同的WIFI设备的驱动程序。WIFI驱动程序在ANDROID中一般编译成内核模块的方式，通过应用程序设置开关进行加载和卸载。同时，要使WIFI芯片正常工作，驱动中通常还需要实现烧写固件程序和一些初始化配置到WIFI芯片的逻辑。24LEPHONE系统应用程序组件技术本节对LEPHONE在基于ANDROID的实际开发中运用到的应用程序组件技术分别进行描述，涉及四大组件类型、安全许可以及数字签名等相关技术。241ACTIVITY17北京交通大学专业硕士论文LEPHONE系统相关技术在ANDROI