ChromeOS策划.docx
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ChromeOS策划
ChromeOS平台技术方案策划
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1.0
武世铎，许榆晗
刘忠柱
2010-12-28
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1引言3
1.1目的和背景3
1.2什么是ChromeOS4
1.3定义4
1.4参考资料5
2ChromeOS系统介绍5
2.1ChromeOS简介5
2.2ChromeOS与ChromiumOS7
2.3ChromiumOS架构7
2.3.1三大组成元素7
2.3.2Firmware8
2.3.3System-levelanduser-landsoftware8
2.3.4Chromiumandthewindowmanager9
2.4ChromeOS的特点10
2.4.1快速11
2.4.2简单11
2.4.3安全11
3ChromeOS产品方案11
3.1ChromeOS的优势11
3.2青犀科技的技术积累14
3.2.1Linux内核定制+窗口管理器14
3.2.2Webkit引擎15
3.3前期研究总结16
3.3.1移植工作重点16
3.3.2ARM处理器方面16
3.3.3X86处理器方面17
3.4ChromeOS项目策划17
3.4.1ChromeOS项目目的17
3.4.2ChromeOS项目目标17
3.4.3ChromeOS项目要求18
3.4.4ChromeOS项目流程20
4建议和结论20
1引言
1.1目的和背景
北京时间12月8日早间消息，谷歌周二发布了ChromeOS操作系统以及Chrome应用商店。
谷歌CEO埃里克·施密特（EricSchmidt）称：
“ChromeOS为桌面电脑提供了（除微软Windows和苹果MacOS之外的）第三种选择。
”如今，大多数PC均使用Windows或MacOS系统，谷歌发布ChromeOS，标志着这家IT巨头大举进军消费者和商务计算。
去年，谷歌公布了一款互联网操作系统的开发计划，即ChromeOS。
这款操作系统本质上是一款浏览器，因此能够使电脑更加快速、简洁和安全。
谷歌表示，ChromeOS的开发尚未完成，但目前需要从普通用户获得反馈。
ChromeOS的一些功能需要新的硬件，但该公司不会销售搭载预览版操作系统的电脑，而是启动了一个试用计划，将使用这款操作系统的笔记本电脑分发给部分有资格的用户、开发人员、学校和企业。
该计划将从美国启动，在获得必要的资质后，将推广至其他国家。
这些笔记本仅用于软件测试，没有商标、Logo和标签。
它们采用12.1英寸屏幕，配备全尺寸键盘和触摸板，整合了Verizon的3G服务，电池续航时间为8小时，待机时间为8天。
Chrome笔记本的设计目的是能够即时上网，能够轻松与朋友和家人分享内容，只需要简单登录，即可使用所有应用、书签及其他浏览器设置。
设置一台新电脑只需要花费不到1分钟的时间。
此外，尽管尚处于初始阶段，但谷歌认为，该系统的安全性已经超越了一切消费者及商用操作系统。
明年上半年，宏碁和三星将开始销售Chrome笔记本，更多厂商将跟进。
此外，ChromeOS可以在各种尺寸和外形的设备中使用，使各大厂商可以开发除笔记本以外的其他Chrome产品。
今年，Chrome浏览器的用户量从4000万增长至1.2亿。
这款浏览器以高速著称。
如今，它整合了谷歌即时搜索功能，用户在输入搜索关键词的同时即可看到搜索结果。
谷歌还彻底改进了Chrome浏览器使用的JavaScriptV8引擎，将JavaScript程序的运行速度提高一倍。
这两项功能将很快向所有用户开放。
Chrome应用商店从今天起正式上线。
在此之前，开发人员已经开始上传应用程序。
目前，该商店仅对美国开放，但将于明年年初推广至多个国家，并支持多种货币。
该商店将成为ChromeOS的一大特色。
在传统的计算概念中，网络浏览器只是计算机的其中一项功能组件，然而Chrome操作系统将改变这个传统的观念，计算机领域将真正进入云计算时代。
互联网将因为Chrome系统的问世而跃居到计算领域的第一位，我们通过电脑完成的事情也能通过互联网来完成。
谷歌将Chrome操作系统的代码提供给了开源开发商，希望加快Chrome的开发速度，丰富Chrome的功能。
Chrome操作系统也许还可以同其他浏览器如火狐或IE兼容。
Chrome操作系统已经吸引了好几个开源工程的注意，包括Linux和Ubuntu操作系统在内。
本文档重点介绍了ChromeOS的概念和技术架构，探讨围绕ChromeOS以及云计算我们所能发掘的技术方向以及如何开展。
本文档适合本公司以及合作伙伴公司决策人员、商务市场人员、项目管理人员以及开发人员，能够根据文档描述进行市场定位，商讨项目事宜，并能够根据系统情况合理整合资源执行项目。
1.2什么是ChromeOS
ChromeOS是一款基于云计算和浏览器核心的操作系统，它带给人们更快，更简单，更安全的计算机操作体验，尤其是计算机网络操作体验。
1.3定义
ChromeOS：
Google推出的基于云计算的浏览器操作系统。
ChromiumOS：
GoogleChromeOS的基础，是一个开源项目
ChromiumBrowser：
开源的浏览器，是ChromeOS的核心部件。
Webkit：
ChromeOS使用的核心浏览器渲染引擎，是苹果发起的一个开源项目。
Linux：
流行的开源操作系统内核，也是ChromeOS的重要部件。
云计算：
业务逻辑和数据都存储于服务器云端的一种计算模式。
云终端：
云计算平台中的终端部件。
Webapp：
基于浏览器和WEB技术的应用。
Widget：
类似于WebAPP的小部件应用。
Plugin：
插件，增强浏览器功能。
WAC：
众多运营商联合推出的浏览器规范，增对手机对W3C规范进行补充增强。
W3C：
国际通用浏览器标准。
Firmware：
固件。
1.4参考资料
1．http:
//www.chromium.org/chromium-os
2．WebOS&ChromeOS信息整理
3．利用webkit搭建Widget平台的策划方案.doc
4．http:
//en.wikipedia.org/wiki/Google_Chrome_OS
2ChromeOS系统介绍
2.1ChromeOS简介
ChromeOS是由Google发布的基于Linux的一款上层应用全部由Web应用组成的操作系统，ChromeOS是基于开源项目ChromiumOS的。
下图是ChromeOS展现的效果图。
图1ChromeOS桌面
GoogleChrome操作系统将同时支持x86和ARM芯片，预计明年将推出一系列上网本。
这一软件结构其实很简单，GoogleChrome是以Linux为核心，在Chrome浏览器上运行的窗口操作系统。
所有基于网络的应用将自动运行，用户也可以用自己喜好的技术来编写新应用。
当然这些应用不仅在ChromeOS畅通无阻，也能支持Windows、Mac和Linux等浏览器，给予开发者更广阔的空间。
ChromeOS界面与Google发布的Chrome浏览器非常相似，因为GoogleChromeOS的用户主要是哪些将会使用他们绝大部分时间在Internet上的计算机用户。
ChromeOS系统的原生应用仅仅是一个集成了媒体播放功能的浏览器。
越来越多的网民正逐步接受云计算服务，而ChromeOS正是向用户提供一个可访问云计算服务的平台。
如果ChromeOS能够受到用户欢迎，在一定程度上也意味着是云计算（CloudComputing）服务的胜利。
Google认为网络应用才是计算的未来，而非本地应用。
分析人士也做出了类似预测，称云计算很快将成为移动产业（其中包括平板电脑）中的颠覆性力量。
移动网络应用有可能获得更多用户，包括那些使用普通功能手机上网的人们。
光着一点就足以让开发者对网络应用充满期待。
目前本地应用仍然非常流行，因为它们可以利用终端内置功能。
随着在定向功能方面的进展，ChromeOS将可以运行那些利用设备自带功能的应用和游戏，在此之前，只有本地应用才可以做到。
要想和本地应用分庭抗礼，网络应用还需要克服一些其它障碍，比如在速度和性能方面的提升，访问设备的传感器和硬件组件，以及发送推送消息等。
但不管怎么说，一个可以辨别方向的网络浏览器是一个良好的开端。
2.2ChromeOS与ChromiumOS
ChromeOS目前不提供下载和安装，它只能预装在GOOGLE的合作硬件生产商生产的一些专门的硬件上。
ChromiumOS是ChromeOS的基础，它是一个开源的项目，任何人都可以下载它的源码进行编译。
ChromiumOS的架构原理基本和ChromeOS一样。
由于ChromeOS针对ChromiumOS所做的修改和定制并没有公开，所以我们所能进行的研究都是基于ChromiumOS的。
利用ChromiumOS的代码我们可以进行移植，定制等相关工作。
2.3ChromiumOS架构
2.3.1三大组成元素
ChromiumOS系统主要包括了以下三大模块
●基于Chromium的浏览器和窗口管理器
●System-levelsoftwareanduser-landservices，如Kernel，Drivers，连接管理等
●Firmware
图2ChromiumOS架构图
2.3.2Firmware
Firmware模块是提供系统性能和安全性的关键模块。
为了让系统启动更快，更安全，ChromiumOS删除了一些不需要的模块，同时在启动流程中增加了对每个步骤的验证支持。
ChromiumOS增加了系统恢复功能，能够进行固件的自我恢复。
因为不需要考虑向下兼容大量的古老的硬件，所以可以避免许多PC固件需要考虑的复杂问题，比如说对软盘的支持。
ChromiumOS的固件实现了以下几个功能
1．系统恢复功能：
可恢复固件在系统被破坏的情况下能够重新安装ChromiumOS，进行系统恢复。
2．启动验证功能：
每次系统启动，ChromiumOS都会检查固件，内核和系统镜像没有被篡改或损坏。
这个流程是由固件开始的。
3．快速启动：
ChromiumOS移除了许多在PC固件中存在的复杂的步骤以提高启动性能。
图3Firmware示意图
2.3.3System-levelanduser-landsoftware
这部分包括Linux内核，驱动以及一些user-land守护进程。
其中Linux内核除了一小部分用来提高启动性能的补丁以外，和普通的内核没有太大区别。
在User-land方面ChromiumOS改进了init进程从而只运行那些重要的服务。
所有的user-land服务都由Upstart来管理，这样我们可以并行启动services，重新启动崩溃的进程，也能够推迟启动服务来加快启动速度。
下面简单列出了一些依赖的服务:
D-Bus:
浏览器模块使用D-Bus和系统的其他模块通信，比如获取电池的电量和选择网络通道。
ConnectionManager：
连接管理提供了一系列API来使用网络设备，提供了DNS服务器，管理3G，无线以及有线等网络服务。
WPASupplicant:
用来连接无线网络。
Autoupdate：
自动升级管理模块会在后台自动升级ChromiumOS系统。
PowerManagement:
（ACPIonIntel）处理电源管理事件，比如合上盖子或按下电源按钮。
xscreensaver:
当机器空闲的时候进行屏幕锁定。
StandardLinuxservices:
如NTP,syslog,andcron等。
图4System-levelanduser-landsoftware
2.3.4Chromiumandthewindowmanager
窗口管理器负责在不同的客户端窗口处理用户事件。
在某种程度上，它和其他的一些Xwindow管理器行为很类似，控制窗口的位置，分配输入的光标位置，并展示处于焦点的一个简单浏览器窗口以外的窗口位置。
在可能的情况下，部分ICCCM（各国客户端通信公约手册）和EWHM（扩展窗口管理器提示）标准被用于终端和窗口管理器之间的通信。
窗口管理器使用了XComposite扩展将客户端窗口重定向到一个位图，从而能够画出一个最终的，合并了所有内容的复合图形。
这种功能让窗口信息能够被一起传输。
一起其他的库现在也被使用来使窗口更加的炫丽，比如使用OpenGL或者OpenGL|ES来渲染窗口。
图5Chromiumandthewindowmanager
2.4ChromeOS的特点
ChromeOS有三大显著特点，快速，简单和安全。
图6ChromeOS和传统操作系统对比
2.4.1快速
为了让Chrome OS操作系统足够快，首先使用的是固态硬盘而并非普通硬盘，并且直接从固件引导优化过的内核，然后打开Chrome浏览器，进而加快其启动速度。
2.4.2简单
Chrome OS裁剪了系统中没有必要的冗余模块。
系统的自动更新非常简单，甚至不需要用户去关注，只要有新软件它就会立即安装。
2.4.3安全
Chrome OS操作系统在启动每一个步骤时都需要验证安全签名，而且所有的程序都在沙盒中运行，一旦出现恶意程序入侵系统，系统就会自动重启，重启后的Chrome OS操作系统又回到最初干净安全的状态下。
另外，Chrome OS操作系统中所有启动目录设定为只读，不允许任何程序修改，从底层做好安全防护。
用户的所有数据将上传云端，即使丢掉电脑也不会丢数据。
3ChromeOS产品方案
3.1ChromeOS的优势
虽然ChromeOS仍未上市，但已经在业界引发了轩然大波。
这款操作系统最初将面向上网本推出，这是因为谷歌认为该系统能够为体积小巧的上网本提供优异的网络浏览和电子邮件功能，并且可以很好地胜任其他基础任务。
由于谷歌要进军上网本领域，因此必须面对诺基亚和其他Linux厂商的竞争，并努力抢夺市场份额。
目前，微软控制着上网本96%的市场份额。
这一任务非常艰巨，但可能性极大，原因如下：
谷歌家喻户晓
虽然Linux和诺基亚都拥有自己的优势，但他们都不是家喻户晓的品牌。
谈到PC时，用户很少会提及Linux，而诺基亚也只在手机领域享有较高的知名度。
但是所有电脑用户都知道谷歌，而且几乎每天都会使用谷歌的服务。
而如果要在Ubuntu和ChromeOS之间选择，多数用户无疑都会选择ChromeOS。
Linux令人望而却步
精通技术的人或许非常喜欢Linux，但对于多数普通用户而言，却不具备这种技能，Linux令这些用户望而却步。
多数用户都使用Windows，而并不了解Linux的用法。
而如果引入谷歌与ChromeOS的名称，则会从一定程度上打消这种顾虑，并吸引到部分用户。
全新概念引发关注
尽管在某些人看来，Ubuntu等Linux产品会比ChromeOS更为优秀，但多数用户却并不在乎。
ChromeOS的全新理念将会受到广泛关注，等到真正使用后，不喜欢这种理念的用户自然会放弃。
但在此之前，一些希望在Windows以外选择其他操作系统的用户会一直关注ChromeOS。
一旦当用户发现了ChromeOS的独特之处，那么Ubuntu自然会被抛到脑后。
Linux对上网本支持度不好
在传统笔记本和台式机上使用Linux还算不错，但是上网本的体验却不尽如人意，且充满瑕疵。
很多外设都无法使用。
如果此前使用的是MacOSX而非Windows，则更容易适应Linux，但无论如何，Linux的界面都不够友好。
谷歌资金充裕
Linux的支持者将微软的规模和力量视为重点攻击对象，但微软正是借此占据操作系统市场的统治地位的。
谷歌同样可以利用这种优势与Linux竞争。
在软件市场，如果拥有充裕的资金，便可以将产品推销给需要的用户，从而获取优势。
其他的Linux产品都缺乏资金，而谷歌则现金充裕。
光环效应明显
除了不喜欢“主流”操作系统外，似乎很少有其他原因可以吸引用户使用Linux。
诺基亚同样如此。
但谷歌却拥有很多优势，旗下的搜索引擎、Gmail、Docs等产品都已经获得了大量用户，这都将吸引用户使用ChromeOS。
既然已经从谷歌的网络产品中获得了不错的体验，为什么不试试谷歌的操作系统呢?
微软因素
这似乎有悖常理，但实际上，微软肯定会与ChromeOS一较高下，而这无疑会对ChromeOS起到推动作用。
微软也将推出相应的产品与ChromeOS直接竞争。
一场网络操作系统大战即将拉开。
此举将引发媒体广泛关注，并对用户进行过滤。
在这一过程中，ChromeOS将轻而易举地战胜Linux。
大势所趋
尽管仍有很多工作要做，但网络操作系统的确是大势所趋。
由于软件逐步向云计算转移，操作系统采用同样的模式也只不过是时间问题。
ChromeOS或许难以从功能上与Windows匹敌，但的确能够带来很多便利，而且随时可以使用，因此，用户将作出积极的响应。
网络是科技行业的发展方向，而谷歌则在这一领域具备强大优势。
谷歌青睐开源
Linux之所以获得大批忠实用户是因为这是一款开源操作系统。
开发人员可以随心所欲进行设计，添加并移除功能，而且可以从中得到乐趣。
但谷歌ChromeOS同样可以这样做，而且很快就能做得更好。
ChromeOS本身就是Linux
千万别忘了，ChromeOS本身就是基于Chrome浏览器和Linux内核开发而来。
换句话说，ChromeOS本身就是一款Linux操作系统。
既然如此，Linux的忠实用户为什么不选择谷歌的产品呢?
当然，仍然会有很多用户继续使用Ubuntu，但多数用户并没有这么坚定，而ChromeOS则可以成为很好的候选。
3.2青犀科技的技术积累
ChromeOS实际上就是Linux内核定制+窗口管理器+Webkit引擎。
青犀科技在这几方面都有深厚的技术积累，同时对云计算时代有着深刻的理解。
3.2.1Linux内核定制+窗口管理器
青犀团队从事Linux平台工作已经有10年的历史，熟悉Linux内核定制已经相关驱动开发。
先后从事过如下几个相关项目。
3.2.1.2ALP
ALP是集成老牌PDA操作系统palmOS和开源Linux内核的一款智能手机平台方案。
该项目和三星，Docomo等著名厂商有深度的合作，ALP平台一度被视为Android的竞争平台。
3.2.1.3IPTV项目
IPTV项目是一款机顶盒项目，采用Linux内核，使用浏览器界面进行节目订购，选择的点播。
同时该机顶盒支持Widget功能，在观看电视节目的同时可以和Widget小程序进行互动。
青犀科技于2010年初承接该IPTV项目，主要完成了QT，Webkit和Linux系统集成工作。
并对Webkit做了扩展，使其能够支持Widget的运行。
项目概况如下：
•QT版Webkit移植，开发IPTV上的浏览器、Widget软件
•目标平台：
SAMSUNGS3C2440ARM芯片（平台友善之臂MINI2440），Linux2.6.29
•Webkit版本：
530，SquirrelfishJS引擎
•依赖：
QT4.4开发包
3.2.1.4云终端项目
青犀科技于2010年9月开始承接集成虚拟计算模式的云终端项目。
该项目采用Citrix等虚拟计算解决方案，在Linux系统上进行集成，同时根据需求集成其他重要组件，并进行界面定制开发。
从硬件上看，它是PC机的缩减版，仅有输入、输出设备，简单的CPU，低功耗。
软件上，通过网络协议，可以连接到远程虚拟Desktop、虚拟APP以及远程Desktop。
是为企业级用户提供了低成本的员工终端解决方案。
主要功能有：
◆支持Citrix方案的虚拟PC（Desktop和App）方案。
◆支持RDP协议的远程桌面。
◆集成Firefox浏览器、可以和普通PC一样浏览网页。
◆集成硬件视频播放框架，可以硬件解码常见的H264、MPEG1&2、AVI、WMV等格式的标清、720p与1080p高清视频。
◆支持中文输入法。
◆使用、设置均为图形界面，简单易用。
3.2.2Webkit引擎
青犀科技科技围绕Webkit引擎打造了多款产品，包括了浏览器，widget引擎和智能系统托管。
3.2.2.1手机浏览器产品
青犀科技有多年的嵌入式浏览器产品、项目和开发经验，开发的WAP1.2/WAP2.0浏览器适应多个国内外运营商。
精通OMA/W@P/W3C/RFC等标准规范，支持MTK、BREW、Spreadtrum、TI、Symbian、Linux、PS、WindowsMobile、Android、Blackberry、Iphone等各种平台。
能够为各智能手机、设备开发WEB浏览器，为不同的产品或者项目进行定制，做深度裁减、扩展等支持，采用WEBKIT/CHROME/FIREFOX为内核，支持WML/WEB双模浏览器，为了增强用户体验引入服务器WEB代理系统，可以对网页进行重排版、过滤、压缩、缓存等处理。
3.2.2.2手机Widget平台
青犀科技前身从2002年开始就从事手机浏览器的开发，其骨干人员加入青犀科技以后自2008年开始投入手机WEBWIDGET引擎的开发，可以为客户搭建WIDGETENGINE端到端解决方案，包括了widget应用的应用商店平台，widgetengine的手机平台覆盖以及widget开发者工具（包括SDK，开发指导说明书）等。
青犀科技的WidgetEngine解决方案采用Webkit内核引擎，选用V8或squirrelfish做为JS引擎，支持HTML，CSS，JavaScript，Ajax等解析和渲染技术。
同时，根据JIL，Boundi，WAC等规范协议，对引擎调用本地能力进行扩展，丰富了所开发应用能展现的能力。
我司为各大运营商提供的WidgetEngine，为运营商推动其移动Widget战略，起到了非常大的促进作用。
3.2.2.3智能系统托管
我司已经开始一些依托Widget引擎定制开发端系统设备的项目，对于一些功能比较固定的设备，如家庭信息机等，可以使用Widget引擎托管底层操作系统（如WM，Android等），在系统中运行的都是WebWidget以及WebAPP，带给用户较好的互联网应用体验。
为用户提供更为便捷、娱乐、时尚的服务
3.3前期研究总结
3.3.1移植工作重点
移植工作主要有两点：
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