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1、ios操作系统的构造原理苹果手机用户越来越多，那对于ios操作系统的构造原理大 家了解多少呢?下面由小编为大家整理了ios操作系统的构造原理的 相关知识，希望对大家有帮助。ios操作系统的构造原理、核心操作系统层(Core OS layer)Core OS是用FreeBSD和Mach所改写的Darwin,是开 源、符合POSIX标准的一个Unix核心。这一层包含或者说是提供了 整个iPhone OS的一些基础功能，比如：硬件驱动，内存管理，程 序管理，线程管理(POSIX)，文件系统，网络(BSD Socket),以及标准 输入输出等等，所有这些功能都会通过C语言的API来提供。另外， 值得一
2、题的是，这一层最具有 UNIX 色彩，如果你需要把 UNIX 上 所开发的程序移植到iPhone上，多半都会使用到Core OS的API.核心OS层的驱动也提供了硬件和系统框架之间的接口。然 而，由于安全的考虑，只有有限的系统框架类能访问内核和驱动。iPhone OS 提供了许多访问操作系统低层功能的接口集， iPhone应用通过LibSystem库来访问这些功能这些接口集如下所 示：线程(POSIX线程)；网络(BSD socke ts);文件系统访问;标准I/O;Bonjour 和 DNS 服务；现场信息(Locale Information);内存分配;数学计算。许多 Core OS 技
3、术的头文件位于目录 /usr/include/，iPhoneSDK是SDK的安装目录。二、核心服务层(Core Services layer)Core Services在Core OS基础上提供了更为丰富的功能， 它 包 含 了 Foundation.Framework 和 Core Foundation.Framework, 之所以叫 Foundation ,就是因为它提供 了一系列处理字串，排列，组合，日历，时间等等的基本功能。Foundation 是属于 Objective-C 的 API .Core Fundation是属于 C 的API。另外Core servieces还提供了其他的
4、功能，比如：Security, Core Location, SQLite,和 Address Book.其中Security 是用来处理认证，密码管理，按安全性管理的 ; Core Location是用来处理GPS定位的;SQLLite是轻量级的数据库，而 AddressBook则用来处理电话薄资料的。下面是具体介绍：(1) 电话本电话本框架(AddressBook.framework)扌是供了保存在手机 设备中的电话本编程接口。开发者能使用该框架访问和修改存储在用 户联系 人数据库里的记录。例如，一个聊天程序可以使用该框架获 得可能的联系人列表，启动聊天的进程(Process)，并在视图上
5、显示 这些联系人信息等。(2) 核心基础框架核心基础框架(CoreFoundation.framework)是基于C语 言的接口集，提供iPho ne应用的基本数据管理和服务功能。该框架 支持如下功能：Collection 数据类型(Arrays、Sets 等)；Bundles;字符串管理；日期和时间管理；原始数据块管理；首选项管理；URL 和 Stream 操作；线程和运行循环(Run Loops);端口和Socket通信。核心基础框架与基础框架是紧密相关的，它们为相同的基本 功能提供了 Objective-C 接口。如果开发者混合使用 Foundation Objects和Core Fou
6、ndation类型，就能充分利用存在两个框架中 的"toll-free bridging"。toll-free bridging 意味着开 发者能使用这两个框架中的任何一个的核心基础和基础类型，例如 Collection 和字符串类型等。每个框架中的类和数据类型的 描述注 明该对象是否支持toll-free bridged。如果是，它与哪个对象桥接 (toll-free bridged)。(3) CFNetworkCFNetwork 框架(CFNetwork.framework)是一组高性能 的 C 语言接口集，提供网络协议的面向对象的抽象。开发者可以使 用 CFNetwo
7、rk 框架操作协议栈，并且可以访问低层的结构如 BSD Sockets等。同时，开发者也能简化与FTP和HTTP服务器的通信， 或解析DNS等任务。使用CFNetwork框架实现的任务如下所示：BSD Sockets;利用SSL或TLS创建加密连接;解析 DNS Hosts;解析HTTP协议，鉴别HTTP和HTTPS服务器；在FTP服务器工作；发布、解析和浏览Bonjour服务。核心位置框架(Core Location Framework)核心位置框架(CoreLocation.framework )主要获得手机设 备当前的经纬度，核心位置框架利用附近的GPS、蜂窝基站或Wi- Fi 信号信息
8、测量用户的当前位置iPhone地图应用使用这个功能在地 图上显示用户的当前位置。开发者能融合这个技术到自己的应用中， 给用户提供一些位 置信息服务。例如可以提供一个服务：基于用户 的当前位置，查找附近的餐馆、商店或设备等。(5 )安全框架(Security Framework)iPhone OS 除了内置的安全特性外，还提供了外部安全框 架(Security.framework)，从而确保应用数据的安全性。该框架提供 了管理证书、公钥/私 钥对和信任策略等的接口。它支持产生加密安 全的伪随机数，也支持保存在密钥链的证书和密钥。对于用户敏感的 数据，它是安全的知识库(Secure Reposit
9、ory)。CommonCrypto 接口也支持对称加密、HMAC和数据摘要。在iPhone OS里没有 Open SSL库，但是数据摘要提供的功能在本质上与Ope nSSL库提 供的功能是一致的。(6) SQLiteiPhone应用中可以嵌入一个小型SQL数据库SQLite，而 不需要在远端运行另一个数据库服务器。开发者可以创建本地数据库 文件，并管理这些文件中的表格和记录。数据库SQLite为通用的目 的而设计/旦仍可以优化为快速访问数据库记录。访问数据库SQLite 的头文件位于/usr/include/sqlite3.h，其中是SDK安装的目标路 径。(7) 支持XML基础框架提供 NS
10、XMLParser 类，解析 XML 文档元素。 libXML2库提供操作XML内容的功能，这个开放源代码的库可以快 速解析和编辑XML数据，并且转换XML内容到HTML。访问 libXML2库的头文件位于目录/usr/include /Iibxml2/，其中是SDK 安装的目标目录。三、媒体层(Media layer)如同其名，Media层提供了图片，音乐，影片等多媒体功 能。图像分为2D图像和3D图像，前者由Quartz2D来支持，后 者则是用OpenglES.与音乐对应的模组是Core Audio和OpenAL, Media Player 实现了影片的播放， 而最后还提供了 Core A
11、nimation来对强大动画的支持。具体介绍如下：图像技术(Graphics Technologies)高质量图像是所有iPh one应用的一个重要的组成部分。任 何时候，开发者可以采用UIKit框架中已有的视图和功能以及预定义 的图像来开发iPhone应用。然而，当UIKit框架中的视图和功能不 能满足需求时，开发者可以应用下面描述的技术和方法来制作视图。 Quartz。核心图像框架(CoreGraphics.framework)包 含了 Quartz 2D画图API, Quartz与在Mac OS中采用的矢量图画 引擎是一样先进的。Quartz支持基于路径(Path-based)画图、抗混
12、 淆(Anti-aliased)重载、梯度(Gradients)、图像(Images)、颜色(Colors)、坐标空间转换(Coordinate-space Transformations) pdf 文档创建、显示和解析。虽然 API 是基于 C 语言的，它采用基于对 象的抽象表征基础画图对象，使得图像内容易于保存和复用。 核心动画(Core Animation) o Quartz核心框架 (QuartzCore.framework) 包 含 CoreAnimation 接 口 ， Core Animation 是一种高级动画和合成技术，它用优化的重载路径 (Rendering Path)实现
13、复杂的动画和虚拟效果。它用一种高层的 Objective-C接口配置动画和效果，然后重载在硬件上获得较好的性 能。Core Animation集成至U iPhone OS的许多部分，包括UIKit 类如UlView，提供许多标准系统行为的动画。开发者也能利用这个 框架中的Objective-C接口创建客户化的动画。 OpenGL ES。OpenGL ES框架(OpenGLES.framework) 符合OpenGL ES v1.1规范，它提供了一种绘画2D和3D内容的工 具。OpenGL ES框架是基于C语言的框架，与硬件设备紧密相关， 为全屏游戏类应用提供高帧率(high frame rat
14、es)。开发者总是要使 用OpenGL框架的EAGL接口疋AGL接口是OpenGL ES框架的一 部分它提供了应用的OpenGL ES画图代码和本地窗口对象的接口。音频技术(Audio Technologies)iPhone OS 的音频技术为用户提供了丰富的音频体验。它包括音频回放，高质量的录音和触发设备的振动功能等。iPhone OS的音频技术支持如下音频格式：AAC、AppleLossless(ALAC)、A-law、IMA/ADPCM(IMA4)、Linear PCM、 μ-law 和 Core Audio 等。 核心音频(Core Audio Family)。核心音频框架家族
15、(Core Audio family of frameworks)提供了音频的本地支持，如表 16-1所示。Core Audio是一个基于C语言的接口，并支持立体声 (Stereo Audio)。开发能采用 iPhone OS 的 Core Audio 框架在 iPhone 应用中产生、录制、混合和播放音频。开发者也能通过核心 音频访问手机设备的振动功能。核心音频框架:框架(Framework)服务（Service ）CoreAudio.framework定义核心音频的音频数据类型AudioUnit.framework提供音频和流媒体文件的回放和录制，并且管理音频文件和播放提示声音AudioT
16、oolbox.framework提供使用内置音频单元服务，音频处理模块OpenAL。iPhone OS也支持开放音频库(Open Audio Library, OpenAL)。OpenAL是一个跨平台的标准，它能传递位置 音频(Positional Audio)。开发者能应用OpenAL在需要位置音频输 出的游戏或其他应用中实现高性能、高质量的音频。由于OpenAL是一个跨平台的标准，采用OpenAL的代码 模块可以平滑地移植到其他平台。(3)视频技术(Video Technologies)iPhone OS 通过媒体播放框架(MediaPlayer.framework) 支持全屏视频回放。媒体播放框架支持的视频文件格式包 括.mov, .mp4,
