智能手机系统软件设计与研究

上海交通大学

硕士学位论文

智能手机系统软件设计与研究

姓名：周绪宏

申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论

指导教师：陈英;梁阿磊

20061201

智能手机系统软件设计与研究

摘要

本论文结合上海科委的智能手机项目，在以Hybus的pxa272开发板和展讯的SM5100B通讯模块为硬件开发平台的基础上对智能手机系统软件展开研究，提出了一种基于嵌入式Linux的智能手机系统软件平台的设计与实现，系统软件从软件架构上分为四层：最底层是操作系统层，主要实现对嵌入式Linux的移植、裁剪等。第二层是系统服务层，处理手机通讯业务以及其他服务等。第三层是中间层，包括图形用户接口、J2ME中间件、嵌入式浏览器和嵌入式数据库。嵌入式GUI实现人机接口交互；J2ME中间件支持Java 程序、游戏的下载与运行；嵌入式数据库用来保存各种信息，嵌入式数据库管理系统统一管理各种数据。最上层是智能手机应用层，包括智能手机基本应用及其他应用，实现手机的基本功能及其功能等。其中嵌入式数据库和系统服务程序是作者的研究重点。

本课题智能手机操作系统选用嵌入式Linux，嵌入式Linux移植是个很复杂的过程，要针对不同的手机硬件修改、增加相应的驱动程序。本系统以Hybus的pxa272开发板为硬件开发平台，针对ARM处理器平台所做的Linux 移植和裁减。操作系统部分不能直接用于不同硬件的手机上，需要手机不同硬件设备的板级支持包(BSP)的支持。智能手机的存储设备一般都使用flash 存储设备，本文介绍了几种Linux下的嵌入式文件系统，以及本系统选用的jffs2文件系统设计与实现。

智能手机图形用户接口，不同的设备对嵌入式GUI有不同的选择，本文介绍了可用于Linux环境下的一些嵌入式GUI，根据当前需求选用了基于QT/E图形库的Qtopia PDA版本。

智能手机的快速发展，需要保存的信息也越来越多，需要嵌入式数据库来统一管理各种数据，嵌入式数据库是以后包括智能手机在内的移动设备的重点发展方向，也是作者研究的重点之一。本系统在Berkeley DB的基础上设计开发出用于智能手机保存信息的功能强大的嵌入式数据库管理系统，这部分代码是跨平台的，针对不同的处理器平台经过交叉编译即可用于各种手机并提供服务，提供了访问数据库的API和库函数。

智能手机系统服务层处理跟手机通讯相关的业务，也是手机设计成败的关键，系统服务进程的稳定性、实时性、可靠性直接关系着智能手机性能的好坏。这部分也是作者的另一研究重点。本文针对展讯SM5100B通讯模块设计开发了智能手机通讯客户端软件并详细叙说了系统服务程序的处理流程。本文还介绍了智能手机的基本应用，比如接听、拨打电话，接收、发送

信息等。并且创新性地提出了黑名单功能和短信息转移功能，系统服务程序和嵌入式数据库相结合，用户可以随时设置其功能。

本文设计实现了一个基于嵌入式Linux的智能手机系统软件平台，为开发更多的应用程序提供了一个良好的软件平台，Linux下的各种应用程序都可以移植到本智能手机系统平台上。

关键字：智能手机、嵌入式Linux，系统服务、嵌入式数据库

DESIGN AND RESEARCH OF SYSTEM SOFTWARE

BASED ON SMART PHONE

ABSTRACT

This paper studies the smart phone system software and presents the design and realization of the smart phone system software based on embedded Linux. Smart phone is based on the hardware of Hybus’s pxa272 development board and spreadtrum’s SM5100B communication model. This system software is divided into four layers with the operating system as the bottom layer, which realizes the transplantation of embedded Linux. The second layer is of the system service which deals with the database service as well as all the business related with cellophanes. In the third layer, the middle layer, the embedded GUI realizes the human-computer interface and the J2ME middleware supports the download and running of java programs and games. The embedded database is used to store all kinds of information and the management system of embedded database manages all the data. The top layer is the application layer of smart phones where the basic functions and other applications of cellophanes are realized. The embedded database and the system service program is the main focus of the author’s research.

This smart phone operating system adopts the embedded system Linux. The Linux implantation is a complex process in which we should modify hardware and increase relevant drives according to different cellophanes hardware. Based on the Hybus pxa272, this system aims at the Linux transplantation with ARM processor. The operating system will need the support of hardware equipment BSP to be used on cellophanes. Smart phones often use the flash memory. This paper introduces several embedded file systems and the design and realization of the jffs2 file system.

This paper introduces some embedded GUI under Linux such as the Qtopia PDA based on QT/E as different equipments need different GUI.

With the rapid development of smart phones, there are more messages to be stored and there is a demand for embedded database to manage all the data. The embedded database is the developing trend of the mobile equipments including smart phone and also the research focus of the author. This system has designed a powerful embedded database management system for the information storage of smart phones