車載操作系統(tǒng)（Automotive Operating System，簡(jiǎn)稱AOS）是管理和控制車載硬件與車載軟件資源的程序系統(tǒng)，是直接運(yùn)行在AB上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何上層軟件，HMI，數(shù)據(jù)連接都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。

　　車載操作系統(tǒng)是用戶和車載硬件的接口，同時(shí)也是車載硬件和上層軟件的接口。車機(jī)操作系統(tǒng)的功能包括管理車載系統(tǒng)的硬件、軟件及數(shù)據(jù)資源，控制程序運(yùn)行，改善人機(jī)界面，為上層軟件提供支持，讓車機(jī)系統(tǒng)的資源，以及接收到數(shù)據(jù)、信號(hào)、音頻、視頻最大限度地發(fā)揮作用，提供各種形式的用戶界面（UI），使駕駛員有一個(gè)好的駕駛環(huán)境，并有效的提供輔助駕駛、半自動(dòng)駕駛、甚至自動(dòng)駕駛。

　　實(shí)際上，駕駛員是不需要了解操作系統(tǒng)的，車載操作系統(tǒng)管理著車機(jī)硬件資源，同時(shí)按照應(yīng)用程序的資源請(qǐng)求，分配資源，如：劃分AB資源，RAM空間的分配，處理聲音、視頻信號(hào)，時(shí)間管理，電源管理等，然后給每個(gè)ECU發(fā)送正確的指令，使汽車高效安全地駕駛。

　　那么就讓小編帶領(lǐng)大家縱覽以下AB所需要的操作系統(tǒng)，其中包括WinCE，Linux，Android，QNX，iOS等等。

　　1. WinCE：

　　WinCE是微軟1996年微軟發(fā)布的嵌入式操作系統(tǒng)市場(chǎng)的產(chǎn)品，直到2002年，WinCE4.1的發(fā)布，才取得了成功，今天WinCE已經(jīng)發(fā)展到7.0。但是隨著Linux和Android的沖擊，據(jù)說(shuō)微軟已經(jīng)準(zhǔn)備放棄對(duì)WinCE的維護(hù)，而準(zhǔn)備如同蘋果一樣，從Windows 10以后，一款操作系統(tǒng)支持所有的平臺(tái)，PC，Notebook，Palm，Phone，Automotive等等。雖然WinCE馬上可能會(huì)成為歷史，但是毫無(wú)疑問(wèn)它為車載VOS的起步奠定了寶貴的基礎(chǔ)，大家還是要了解一下它的架構(gòu)。

　　VOS中典型采用的WinCE 6.0系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)為一種分層的架構(gòu)，分別由內(nèi)核模式層和用戶模式層組成。其架構(gòu)圖如下：

　　主要特點(diǎn)如下：

　　32位多任務(wù)嵌入式操作系統(tǒng)。

　　多任務(wù)搶占、硬實(shí)時(shí)。

　　支持的處理器體系結(jié)構(gòu)：ARM， x86， SH4， MIPS等。

　　組件化開發(fā)。

　　Based on Win32 API Set，桌面系統(tǒng)的一個(gè)擴(kuò)展子集，超過(guò)2000個(gè)函數(shù)可以使用。

　　互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議融合。

　　因?yàn)閃inCE提供了多媒體功能模塊，且實(shí)時(shí)性方面表現(xiàn)出色，且當(dāng)時(shí)Windows應(yīng)用開發(fā)便利，有很多的商業(yè)化產(chǎn)品和服務(wù)，同時(shí)提供大量的開發(fā)包（Kits）和調(diào)試工具（Debug Tools），所以在當(dāng)時(shí)其他操作系統(tǒng)不夠成熟的情況下，在車載導(dǎo)航、娛樂上算是一枝獨(dú)秀，所以當(dāng)時(shí)基本上都稱車載主機(jī)為車載導(dǎo)航或者車載娛樂系統(tǒng)。

　　但是，隨著需求的增多，用戶需求的改變，其他操作系統(tǒng)的成熟。WinCE高度模塊化的開發(fā)流程，使得開發(fā)用戶越來(lái)越少，應(yīng)用越來(lái)越匱乏，所以WinCE也慢慢退出了VOS的舞臺(tái)。

　　2. Linux：

　　對(duì)于計(jì)算機(jī)開發(fā)人員來(lái)說(shuō)，Linux的出世可以說(shuō)普大喜奔。因?yàn)樗窃贕NU公共許可權(quán)限下免費(fèi)獲得的，是一個(gè)符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)。最最主要的是它是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)。

　　Linux以它的高效性和靈活性著稱，是一個(gè)基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。它能運(yùn)行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持32位和64位硬件。它還包括帶有多個(gè)窗口管理器的X-Windows圖形用戶界面，如同大家使用Windows一樣，允許使用窗口、圖標(biāo)和菜單對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。

　　同時(shí)Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計(jì)思想，是一個(gè)性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，Linux的架構(gòu)如下：

　　容易讓人誤解的是，小編或者網(wǎng)絡(luò)中大家說(shuō)的Linux，其實(shí)是指代的是Linux kernel。因?yàn)長(zhǎng)inux操作系統(tǒng)因?yàn)榘l(fā)行方的不一樣，有著不同的發(fā)行版，譬如說(shuō)Ubuntu，Debian，F(xiàn)edroa，RedHat等等。每個(gè)發(fā)行廠商根據(jù)不同的Linux Kernel版本，發(fā)布自己的新版本。

　　而在VOS上，大多數(shù)車機(jī)的OEM廠商是基于Linux Kernel LTS（長(zhǎng)期支持版本）版本，然后自己通過(guò)裁剪和配置，完成車載操作系統(tǒng)的開發(fā)。因?yàn)橐话鉒TS發(fā)布版本，將會(huì)提供 2 年的支持。所以穩(wěn)定性更好，成熟度更高。

　　Linux操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏重于可靠性和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，所以在后臺(tái)（服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心）操作系統(tǒng)中占據(jù)著領(lǐng)先地位。現(xiàn)在IT基礎(chǔ)設(shè)施從服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心移動(dòng)到了云端，而云運(yùn)行在 Linux 上。即使是在微軟 Azure 上，2016 年的時(shí)候超過(guò) 1/3 的虛擬機(jī)運(yùn)行在 Linux 上。

　　但是Linux的普及范圍小和開發(fā)難度大，限制了它在車載導(dǎo)航和車載娛樂上的發(fā)展。但是隨著車聯(lián)網(wǎng)、ADAS的介入，對(duì)可靠性以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的需求，也許Linux會(huì)異軍突起，成為VOS的熱門系統(tǒng)。

　　3. Android

　　Android操作系統(tǒng)，讓小編帶著大家單刀直入的描述。因?yàn)锳ndroid手機(jī)的市場(chǎng)份額已經(jīng)超過(guò)了80%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于歷史上任何一個(gè)操作系統(tǒng)的份額。基本上10臺(tái)智能手機(jī)中就有8臺(tái)是Android手機(jī)，大部分對(duì)它的熟悉可能并不差于小編。

　　你可能不知道的是，到目前為止，Android是基于Linux Kernel開發(fā)的最成功的產(chǎn)品（也有人認(rèn)為iOS是最成功的產(chǎn)品）。2009年，谷歌和一些硬件廠商組成的開放手機(jī)聯(lián)盟發(fā)布了 Android。它現(xiàn)在已經(jīng)成為了最流行的終端用戶操作系統(tǒng)。

　　看一看它的架構(gòu)，就能夠看得出它和Linux的關(guān)系：

　　Linux Kernel：其底層是基于Linux Kernel的。主要完成的是操作系統(tǒng)所具有的功能，基本上是許多驅(qū)動(dòng)程序，通過(guò)這些驅(qū)動(dòng)程序來(lái)驅(qū)動(dòng)設(shè)備上的硬件設(shè)備工作以及對(duì)電源的管理。

　　Android Runtime：Android的運(yùn)行環(huán)境。Android Runtime里的Core Libraries就相當(dāng)于java的JDK，是運(yùn)行android應(yīng)用程序所需要的核心庫(kù)，Dalvik Virtual Machine就相當(dāng)于JVM，這時(shí)Google專為Android開發(fā)的運(yùn)行android應(yīng)用程序所需的虛擬機(jī)。

　　Liberaries： Android的庫(kù)文件。包括文件系統(tǒng)，多媒體構(gòu)架，SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形處理、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的庫(kù)文件等等。

　　Application Framework：應(yīng)用程序的框架，這個(gè)是非常的重要的。通過(guò)Framework這一層定義的各種各樣的框架，開發(fā)人員通過(guò)Java來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)前手機(jī)上各式各樣的Applications。

　　許多車機(jī)的OEM廠商選擇Android的4.4版本為基礎(chǔ)進(jìn)行VOS的開發(fā)。主要是4.4版本對(duì)RAM做了很大的優(yōu)化，甚至可以在512MB RAM的車機(jī)上流暢運(yùn)行。這和Linux，WinCE來(lái)說(shuō)非常接近。而以車載導(dǎo)航和車載娛樂為主要目的的車機(jī)配置很低也有關(guān)系。

　　4.4版本一些大的更新大家可以隨時(shí)百度到，小編就不一一列舉了。

　　Android最大的優(yōu)勢(shì)在于龐大的手機(jī)群體，為其OS開發(fā)了數(shù)之不盡的應(yīng)用，并且大多數(shù)應(yīng)用已經(jīng)深入人心，欲罷不能。而且，隨著車聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)，應(yīng)該很快能有移植到車機(jī)中來(lái)，為車載娛樂系統(tǒng)開創(chuàng)互聯(lián)網(wǎng)新時(shí)代。

　　但是Android操作系統(tǒng)并未如同在手機(jī)上占據(jù)統(tǒng)治地位一樣，在車機(jī)中一帆風(fēng)順的迅速發(fā)展，主要的原因還是系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，當(dāng)然也包括對(duì)資源的過(guò)分需求。這也許會(huì)阻礙Android成為未來(lái)VOS最大的障礙。所以Google公司計(jì)劃在Android N的開發(fā)中，為車載開發(fā)一套完整的操作系統(tǒng)，讓大家拭目以待。

　　4. QNX：

　　大家可能對(duì)QNX并不是很了解，這里小編詳細(xì)說(shuō)一下。

　　黑莓（Blackberry）旗下全資子公司，作為黑莓核心技術(shù)部門BTS（Blackberry Technology Solutions）的最重要組成部分，承擔(dān)黑莓業(yè)務(wù)中操作系統(tǒng)、汽車軟件、M2M、物聯(lián)網(wǎng)IOT及云計(jì)算等核心業(yè)務(wù)內(nèi)容。

　　– 成立于1980年，全世界第一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)公司。

　　– 為汽車、通信、網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療、國(guó)防、航空航天、核電、工業(yè)自動(dòng)化等細(xì)分市場(chǎng)提供操作系統(tǒng)、中間件和軟件解決方案。

　　– 從思科的路由器，洛克斯德馬丁的武器，GE的交通設(shè)備，飛利浦的醫(yī)療，阿爾斯通的軌道交通，霍尼韋爾歐姆龍的工業(yè)設(shè)備，西屋電氣的核反應(yīng)堆控制器，到國(guó)際空間站的對(duì)接臂控制系統(tǒng)，QNX的軟件涉及人們生活的每一個(gè)環(huán)節(jié)。

　　QNX以其安全性和實(shí)時(shí)性著稱，所以它的突破口是汽車的儀表（Cluster）。QNX操作系統(tǒng)是第一個(gè)符合ISO26262 ASIL D規(guī)范的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，能滿足數(shù)字化儀表盤功能性安全的要求，同時(shí)兼顧了數(shù)據(jù)安全要求，通過(guò)美國(guó)軍方EAL4+。用戶可以基于安全的內(nèi)核進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，從而保證整機(jī)系統(tǒng)的安全可靠。

　　QNX的架構(gòu)如下：

　　在小編講述的所有操作系統(tǒng)中，只有QNX基于自己的VOS獨(dú)立的為汽車車載系統(tǒng)開發(fā)了完整的娛樂平臺(tái)（而不是車機(jī)供應(yīng)商），稱之為：QNX車載娛樂平臺(tái)（QNX CAR Platform for Infotainment）。其架構(gòu)如下：

　　小編認(rèn)為QNX的野心還是很大的，畢竟汽車的半自動(dòng)、全自動(dòng)駕駛涉及到人的生命安全，安全性和實(shí)時(shí)性是非常重要的。所以小編認(rèn)為QNX成為未來(lái)的VOS的機(jī)會(huì)非常大。

　　5. iOS：

　　iOS是由蘋果公司開發(fā)的移動(dòng)操作系統(tǒng)。蘋果公司最早于2007年1月9日的Macworld大會(huì)上公布這個(gè)系統(tǒng)，最初只設(shè)計(jì)給iPhone使用，后來(lái)陸續(xù)擴(kuò)展到iPod touch、iPad以及Apple TV等產(chǎn)品。

　　iOS與蘋果的Mac OS X操作系統(tǒng)一樣，屬于類Unix的商業(yè)操作系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)原名為iPhone OS，因?yàn)閕Pad，iPhone，iPod touch，Apple TV，iWatch都使用，所以改名為iOS。也就是說(shuō)，未來(lái)所有蘋果的產(chǎn)品都由iOS支持。而如今，蘋果已經(jīng)殺入了自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域，小編也期待著iOS成為VOS的到來(lái)。

　　iOS的系統(tǒng)架構(gòu)分為四個(gè)層次：核心操作系統(tǒng)層（Core OS layer）、核心服務(wù)層（Core Services layer）、媒體層（Media layer）和可觸摸層（Cocoa Touch layer）。

　　下面是IOS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：

　　因?yàn)樘O果對(duì)汽車的開發(fā)還處于保密階段，我們只能翹首以待未來(lái)的結(jié)果。也希望如同iPhone一樣，能夠一鳴驚人。

　　現(xiàn)在讓小編簡(jiǎn)單總結(jié)一下具有VOS潛質(zhì)的幾個(gè)操作系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來(lái)：