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移动智能操作系统组件性能评测对比研究报告
移动智能操作系统组件性能评测对比研究报告
编写时间：
2015
1移动智能操作系统组件评测研究概述
1.1移动智能操作系统介绍
移动智能操作系统是一种运算能力及功能比传统功能手机系统更强的手机系统。
使用最多的操作系统有：
Android、iOS、Symbian、WindowsPhone和BlackBerryOS。
他们之间的应用软件互不兼容。
因为可以像个人电脑一样安装第三方软件，所以智能手机有丰富的功能。
智能手机能够显示与个人电脑所显示出来一致的正常网页，它具有独立的操作系统以及良好的用户界面，它拥有很强的应用扩展性、能方便随意地安装和删除应用程序。
由于移动智能操作系统的强大功能，使其在人们的日常生活中起着日益重要的地位。
而良好的移动智能操作系统组件性能是移动应用、移动业务的基本保障，是良好的用户体验的基础，此报告对多款移动智能操作系统组件进行评测，并给出评测结论。
1.2移动智能操作系统组件性能评测的意义
在2G时代，手机的操作系统不重要，因为手机的基本功能只有语音和短信，它的文件格式是通用的，完全不同的手机，打电话和发短信完全没有问题。
但是3G却不同，不仅是发短信和打电话，还需要用手机完成各种应用，需要在手机中安装各种新的软件，操作系统显然就极为重要，是最基础的部分。
所以操作系统性能好坏是关键，只有性能好的操作系统，才能支持各种应用的使用。
而对操作系统性能的评测，可以分析出各款操作系统性能的优劣，从而得到各款操作系统性能需要进行改进的方向。
而一个系统组件的好坏是决定这个系统好坏的重要因素，所以对组件性能的评测必不可少。
1.3移动智能操作系统组件性能评测的总体思路
就智能终端操作系统发展趋势，针对几款移动智能终端操作系统进行研究分析。
在此前提下，对iOS、Android、华为OS、小米OS、联想OS、阿里云OS、WoPhone和Ophone这八款智能操作系统进行全面的组件性能评测。
针对系统的所有模块进行基准性能和压力测试：
完成测试后，针对所需的八个组件性能进行研究，这八个组件分别为：
多媒体组件、Web引擎组件、2D/3D组件、数据库组件、虚拟机组件、Flash组件、安全组件和Widget组件。
系统采用了自动化的评测工具，极大提升了评测执行效率，整体评测时间约为2个小时。
为保证评测结果的准确性，针对每一个操作系统都要执行评测3～5次。
并采用平均得分作为比较依据。
2移动智能操作系统组件性能评测过程
移动智能操作系统性能评测过程，包括移动终端选型、建立评测体系、开发测试套件、测试套件执行、测试结论总结。
2.1移动终端选型
经过对业界的移动终端进行分析，下面八种移动终端的操作系统具有代表性，涵盖目前主流的基于Android衍生出的国产操作系统，通过与Andriod和iOS进行对比，得出国产操作系统的性能评测研究数据。
操作系统名称
操作系统版本
手机型号
CPU
内存
iOS
5.1.1
iPhone4
AppleA4
504MB
Android
4.1.2
SamsungGalaxyNexus
ARMv7Processorrev10（v7l）
694MB
WoPhone
2.0
K-TouchU2
ARMv6-compatibleprocessorrev5（v6l）
330MB
Ophone
2.3.7
TD920
Marvell88SV331xrev0（v5l）
184MB
阿里云OS
1.7.0.0-RT-20120722.194649
HW-W718
ARMv7Processorrev10（v7l）
474MB
小米OS
4.0.4
MI-ONEPlus
ARMv7Processorrev2（v7l）
796MB
华为OS
4.0.3
U8860
ARMv7Processorrev2（v7l）
360MB
联想OS
4.0.3
LenovoP700
ARMv7Processorrev10（v7l）
474MB
2.2建立移动智能操作系统的性能评测体系
评测体系中包含了移动智能操作系统内核层以及系统组件层。
内核层包括文件系统、CPU、内存、网络、电源管理、任务调度等模块；系统组件层包括多媒体、数据库、Web组件、图形库、以及虚拟机组件。
下图所示为移动智能操作系统的架构图：
图表1移动智能操作系统架构图
智能移动操作系统性能评测体系主要包括系统内核层的性能评测以及系统组件层的性能评测。
评测过程包括评测标准选型、评测需求分析、评测用例设计、评测用例实现、评测用例执行以及评测结果评估报告几个部分。
在评测标准选型阶段，评测人员需针对每一个评测模块认真分析调研其评测标准，包括国际标准、国家标准、行业标准、权威组织标准或执行标准。
并筛选出最具权威的标准进行执行。
对于没有标准的模块，则采用执行标准或通用方法来评测。
在需求分析阶段，评测人员针对每一个模块，按照标准的规定进行评测需求分析，并产生评测项。
在测试设计阶段，评测人员将每一个评测项设计成测试用例，并且将评测用例实现在自动化评测工具中。
评测执行和评评测估阶段，评测人员需要多次执行评测并记录结果，然后依据评测结果进行评估。
体系详细结果如图2所示：
图表2移动智能操作系统评测体系
2.3移动智能操作系统组件评测计分公式
移动智能操作系统评测系统提供多维度的评分方式。
1）单项指标得分：
即单个评测用例的得分。
2）组件评分：
即将该组件下的所有评测用例得分进行综合运算的得分。
3）组件综合得分：
即将各个组件得分进行加权运算后的综合得分
2.3.1单项指标得分计算公式
单项指标得分是指每一个评测用例的得分，例如多媒体JPEG格式编解码速度得分。
单项指标得分是用来计算组件评分的基础得分，即组件得分是由该组件下所有的指标得分进行综合运算得出来的。
每一个测试指标得分计算公式有两个，一个是以时间为指标单位的计算公式，另一个是以单位时间的速度或操作为指标单位的计算公式。
这是因为以时间问单位的指标，时间越长代表性能越差。
例如创建1M文件所用的时间。
另一种是以速度或单位时间运算量为单位的指标，其值越大代表性能越好。
例如帧率FPS。
以时间为指标单位的计算公式如下：
以单位时间运算量为指标单位的计算公式如下：
式中M表示某项指标的得分，S表示该项指标的基准值，s表示该项指标的评测结果。
2.3.2组件得分计算公式
组件得分是指某一个组件的得分，例如多媒体组件的得分、Web引擎组件的得分。
其得分是由该组件下所有指标的得分进行综合运算的出来的。
组件得分的计算公式采用对每一个评测用例得到的分数取调和平均数的计算方法。
采用调和平均数的原因是为了防止由于一两个指标得分过高会将其他指标得分淹没的情况发生。
其计算公式如下：
式中H表示某个组件的得分，xi表示该组件中第i个评测指标的得分值，n表示该组件的评测指标数量。
3移动智能操作系统组件性能评测对比研究结论
3.1移动智能操作系统按CPU主频分组
各款移动智能操作系统的系统性能评测和CPU主频存在着相当大的关联，所以将各款移动智能系统按CPU主频分成了三组，每一组进行系统性能评测结果对比分析。
具体分类如下表所示：
分组
操作系统名称
操作系统版本
手机型号
CPU
CPU主频
内存
第一组
小米OS
4.0.4
MI-ONEPlus
ARMv7Processorrev2（v7l）
1512.0MHz
796MB
华为OS
4.0.3
U8860
ARMv7Processorrev2（v7l）
1401.6MHz
360MB
第二组
Android
4.1.2
SamsungGalaxyNexus
ARMv7Processorrev10（v7l）
1200.0MHz
694MB
iOS
5.1.1
iPhone4
AppleA4
1024MHz
504MB
联想OS
4.0.3
LenovoP700
ARMv7Processorrev10（v7l）
1001.0MHz
474MB
阿里云OS
1.7.0.0-RT-20120722.194649
HW-W718
ARMv7Processorrev10（v7l）
1001.0MHz
474MB
第三组
Ophone
2.3.7
TD920
Marvell88SV331xrev0（v5l）
806.0MHz
184MB
WoPhone
2.0
K-TouchU2
ARMv6-compatibleprocessorrev5（v6l）
600MHz
330MB
图表3移动智能操作系统分组
由上表可以看出，小米OS和华为OS的CPU主频比较高，所以将这两款操作分为第一组；其次是Android、iOS、联想OS和阿里云OS，所以将这四款系统分为第二组；最后一组是Ophone和WoPhone，这两款系统的CPU主频相对较低，所以将这两款系统分为第三组。
3.2移动智能操作系统组件综合性能对比研究
3.2.1组件综合性能研究范围
移动智能操作系统组件综合性能体得分是通过在手机终端安装IOST移动智能操作系统评测套件，执行该评测套件，执行完成后将所需组件的得分进行对比分析。
每款移动智能操作系统的手机终端都需要执行多次测试，得出移动智能操作系统组件性能的平均分。
对各款系统组件性能的平均分进行对比，得出移动智能系统各款组件性能的优劣势。
针对组件优劣势数目进行比较，得出组件综合性能的优劣势。
根据移动智能操作系统性能评估体系，对国产移动智能操作系统的8个组件进行评定。
3.2.2组件综合性能研究结论
通过IOST移动智能操作系统评测工具的评测数据对比，可以得出各组移动智能操作系统组件综合性能评测对比结果。
（一）第一组移动智能操作系统组件综合性能评测研究结论
第一组移动智能操作系统是华为OS和小米OS，这两款系统采用相同的CPU芯片，且CPU频率也相对比较高，所以将这两款系统分为一组。
将这两款系统进行评测结果的分析。
以小米OS为基准值，值设为1，“-”表示华为OS比小米OS的该分析对象性能差，“+”表示华为OS比小米OS的该分析对象性能好，“0”表示华为OS与小米OS的该分析对象性能一样好。
百分比区间则显示体相差范围。
下表为这两款移动智能操作系统组件综合性能的结果分析表。
操作系统分析对象
小米OS
华为OS
多媒体组件
1
+0.7%
Web引擎组件
1
-19.7%
2D/3D组件
1
+2.3%
数据库组件
1
+30.2%
Java虚拟机组件
1
+8.2%
Flash组件
1
-30.9%
安全组件
1
0
Widget组件
1
+2.8%
图表4第一组移动智能操作系统组件综合性能结果分析表
由上表可以看出，华为OS的Web引擎组件和Flash组件相对于小米OS稍差，相距超过15%；安全组件性能这两个系统都一样，不存在差距；而多媒体组件、2D/3D组件、数据库组件、Java虚拟机组件和Widget组件的性能，华为OS都比小米OS要好，数据库组件占了超过30%的优势，其它组件优势都不超过10%。
从总体可见，这两个CPU主频差不多的移动智能操作系统中，华为OS的组件综合性能要比小米OS的组件综合性能好。
由此可以得出结论，第一组移动智能操作系统综合性能排名顺序为，小米OS、华为OS。
（二）第二组移动智能操作系统组件综合性能评测研究结论
第二组移动智能操作系统是Android、iOS、联想OS和阿里云OS，Android、联想OS和阿里云OS采用相同的CPU芯片，CPU频率也相差不多；iOS虽然采用苹果公司独特的CPU芯片、但是由于主频与Android、联想OS和阿里云OS这三款系统相差不多，所以将这四款系统分为一组。
将这四款系统进行评测结果的分析。
以Android移动智能操作系统为基准值，值设为1，“-”表示其它系统比Android的该分析对象性能差，“+”表示其它系统比Android的该分析对象性能好，“0”表示其它系统比Android的该分析对象性能一样好。
百分比区间则显示体相差范围。
下表为这四款移动智能操作系统组件综合性能的结果分析表。
操作系统分析对象
Android
iOS
联想OS
阿里云OS
多媒体组件
1
-12.3%
-26.9%
-26.9%
Web引擎组件
1
-2.1%
-22.2%
-23%
2D/3D组件
1
-11.9%
-3%
-12.7%
数据库组件
1
-38.1%
-47.2%
-50%
Java虚拟机组件
1
-31.4%
+14.3%
-31.4%
Flash组件
1
/
-37.2%
-23.5%
安全组件
1
0
0
0
Widget组件
1
/
+37.9%
/
图表5第二组移动智能操作系统组件综合性能结果分析表
上表中的“/”表示该分析对象无法进行比较。
由上表可以看出，iOS的多媒体组件、Web引擎组件、2D/3D组件、数据库组件和Java虚拟机组件相对于Android较差，且大都相差都在10%以上；安全组件性能这两个系统都一样，不存在差距；iOS不存在性能比Android好的组件。
由此可见，这两个CPU主频差不多的移动智能操作系统中，Android移动智能操作系统的组件综合性能比iOS的组件综合性能好。
联想OS的多媒体组件、Web引擎组件、2D/3D组件、数据库组件和Flash组件相对于Android较差，且大都相差都在20%以上；安全组件性能这两个系统都一样，不存在差距；Java虚拟机组件和Widget组件的性能，联想OS比Android要好，Widget组件占了超过30%的优势，Java虚拟机组件优势也超过10%。
由此可见，这两个CPU主频差不多的移动智能操作系统中，Android的综合组件性能要比联想OS的综合组件性能好。
阿里云OS的多媒体组件、Web引擎组件、2D/3D组件、数据库组件、Java虚拟机组件和Flash组件相对于Android较差，且大都相差都在20%以上；安全组件性能这两个系统都一样，不存在差距；阿里云OS不存在性能比Android好的组件。
由此可见，这两个CPU主频差不多的移动智能操作系统中，Android的综合组件性能要比阿里云OS的综合组件性能好。
又由上述表格可以看出，这四款CPU频率差不多的移动智能操作系统中，综合组件性能最好的是Android；其次是联想OS；然后是阿里云OS；最后是iOS。
由此可以得出结论，第二组移动智能操作系统综合性能排名顺序为，Android、iOS、联想OS、阿里云OS。
（三）第三组移动智能操作系统组件综合性能评测研究结论
第三组移动智能操作系统是Ophone和WoPhone，这两款系统虽然采用不同的CPU芯片，但CPU频率相差不多，且都比较低，所以将这两款系统分为一组。
将这两款系统进行评测结果的分析。
以Ophone移动智能操作系统为基准值，值设为1，“-”表示WoPhone比Ophone的该分析对象性能差，“+”表示WoPhone比Ophone的该分析对象性能好，“0”表示华为WoPhone比Ophone的该分析对象性能一样好。
百分比区间则显示体相差范围。
下表为这两款移动智能操作系统组件综合性能的结果分析表。
操作系统分析对象
Ophone
WoPhone
多媒体组件
1
-43.4%
Web引擎组件
1
-9%
2D/3D组件
1
-5.6%
数据库组件
1
+39.1%
Java虚拟机组件
1
+103.4%
安全组件
1
0
Widget组件
/
/
图表6第三组移动智能操作系统组件综合性能结果分析表
上表中的“/”表示该分析对象无法进行比较。
由于Ophone和WoPhone都不支持Flash组件，所以未对这两款系统的Flash组件进行对比。
由上表可以看出，WoPhone的多媒体组件、Web引擎组件和2D/3D组件相对于Ophone较差，多媒体组件差距较大，超过40%，另外两个组件差距不大，在10%以内；安全组件性能这两个系统都一样，不存在差距；而数据库组件和Java虚拟机组件的性能，WoPhone都比Ophone要好，且都占了超过30%的优势。
由此可见，这两个CPU主频差不多的移动智能操作系统中，Ophone的综合组件性能要比WoPhone的综合组件性能好。
由此可以得出结论，第三组移动智能操作系统综合性能排名顺序为，Ophone、WoPhone。
3.2.3组件综合性能评测结果对比分析
为了更好的说明移动智能操作系统组件综合性能状况，给出移动智能操作系统组件综合性能的图表。
移动智能操作系统组件综合性能比分如下图所示：
图表7性能评价统计图
由上图可以得出如下结论：
（一）第一组移动智能操作系统综合性能评测结果对比分析
华为OS（U8860）在这些组件中，有5个组件性能评定为优，2个组件性能评定为良，1个组件性能评定为差。
华为OS的WebStorage和WebSQL性能、Canvas性能较差，导致Web引擎性能不突出；数据库处理数据能力不突出，导致数据库性能不突出；且华为OS在Flash的播放与效果方面表现较差，但整体而言，华为OS各个组件的性能相对较好。
小米OS（MI-ONE Plus）在这些组件中，有4个组件性能评定为优，2个组件性能评定为良，2个组件性能评定为差。
小米OS的WebStorage和WebSQL性能较差，导致Web引擎性能不突出；数据库处理数据能力不突出，导致数据库性能不突出，总体小米OS各个组件性能较好。
（二）第二组移动智能操作系统综合性能评测结果对比分析
Android在这些组件中，有8个组件性能评定为优，0个组件性能评定为良，0个组件性能评定为差。
可见Android各个组件性能都很好。
联想OS（Lenovo P700）在这些组件中，有4个组件性能评定为优，2个组件性能评定为良，2个组件性能评定为差。
联想OS的WebStorage和WebSQL性能较差，导致Web引擎性能不突出；数据库处理数据能力不突出，导致数据库性能不突出；JPEG图形格式的编解码速度和PNG图形格式的编解码速度慢，导致多媒体性能差；Flash的播放与效果方面表现差，所以Flash组件性能差，总体而言，联想OS的各个组件性能相对较好。
阿里云OS（HW-W718）在这些组件中，有2个组件性能评定为优，5个组件性能评定为良，1个组件性能评定为差。
阿里云OS的WebStorage和WebSQL性能较差，所以Web引擎组件性能不突出；数据库处理数据能力不突出，导致数据库性能不突出；JPEG图形格式的编解码速度和PNG图形格式的编解码速度慢，导致图形引擎性能不突出；Java虚拟机上执行运算以及一些创建、处理操作的能力较差，导致Java虚拟机性能不突出；Flash的播放与效果方面表现不突出，所以Flash组件性能不突出，且JPEG图形格式的编码速度和PNG图形格式的编解码速度慢，导致多媒体性能差，所以总体而言，阿里云OS在各个组件性能方面一般。
iOS（iPhone4）在这些组件中，有2个组件性能评定为优，3个组件性能评定为良，1个组件性能评定为差。
iOS无Java虚拟机和Flash组件；且数据库除了数据能力稍有欠缺；对多媒体的V8格式不支持、且JPEG图形格式的编解码速度和PNG图形格式的解码速度不是很快，导致多媒体性能稍差；iOS系统绘制顶点、火焰效果和发光球体的图片速度较慢，导致图形引擎性能较差，所以总体iOS在各个组件性能方面表现一般。
（三）第三组移动智能操作系统综合性能评测结果对比分析
Ophone（TD920）在这些组件中，有2个组件性能评定为优，1个组件性能评定为良，4个组件性能评定为差。
Ophone无Flash组件；且JPEG图形格式的编解码速度和PNG图形格式的编解码速度较慢，导致多媒体性能较差；Ophone除了Canvas性能，其他六项性能都比较差，所以Web引擎组件性能差；Ophone对图形的绘制、渲染能力差，所以图形引擎性能较差；Java虚拟机上执行运算以及一些创建、处理操作的能力差，导致Java虚拟机性能差；总体而言，Ophone在各个组件性能方面表现差。
WoPhone（K-Touch U2）在这些组件中，有2个组件性能评定为优，0个组件性能评定为良，4个组件性能评定为差。
WoPhone无Java虚拟机和Flash组件；七项Web引擎组件性能都比较差，所以Web引擎组件性能差；处理数据库数据的能力差，所以数据库性能差；JPEG图形格式的编解码速度和PNG图形格式的编解码速度慢，导致多媒体性能差；对图形的绘制、渲染能力差，所以图形引擎性能差，总体而言，WoPhone在各个组件性能方面表现差。
3.3移动智能操作系统多媒体组件性能对比研究
3.3.1多媒体组件性能研究范围
多媒体组件评测即评测移动智能操作系统的视频、图像的处理能力。
多媒体组件的性能评测包括多媒体格式支持检测、图像编解码性能。
多媒体格式包括编码格式、分辨率、帧率。
以及不同编码格式的图像的编解码速度。
多媒体组件的比对主要包括对多媒体格式支持检测、图像编解码性能进行评测，通过对各款智能操作系统的评测，华为OS相对比分比较高，多媒体组件相对其他系统具有一定的优势。
根据移动智能操作系统性能评估体系，对国产移动智能操作系统的多媒体组件，共14项指标进行评定。
3.3.2多媒体组件性能研究结论
通过IOST移动智能操作系统评测工具的评测数据对比，可以得出各组移动智能操作系统多媒体组件性能评测对比结果。
（一）第一组移动智能操作系统多媒体组件性能评测研究结论
第一组移动智能操作系统是华为OS和小米OS，这两款系统采用相同的CPU芯片，且CPU频率也相对比较高，所以将这两款系统分为一组。
将这两款系统进行评测结果的分析。
由图表4可以看出，华为OS的多媒体组件性能比小米OS高0.7%，且可通过两个系统多媒体组件用例执行速度比对可知，华为OS图形编解码速度较快，由此可见多媒体组件性能，华为OS比小米OS好。
由此可以得出结论，第一组移动智能操作系统多媒体组件性能排名顺序为，华为OS、小米OS。
华为OS系统对JPEG图形格式的编解码速度和PNG图形格式的解码速度较快，没有不支持的多媒体格式；小米OS系统对JPEG图形格式的编解码速度和PNG图形格式的解码速度较华为OS稍慢，但也没有不支持的多媒体格式。
（二）第二组移动智能操作系统多媒体组件性能评测研究结论
第二组移动智能操作系统是Android、iOS、联想OS和阿里云OS，Android、联想OS和阿里云OS采用相同的CPU芯片，CPU频率也相差不多；iOS虽然采用苹果公司独特的CPU芯片、但是由于主频与Android、联想OS和阿里云OS这三款系统相差不多，所以将这四款系统分为一组。
将这四款系统进行评测结果的分析。
由图表5可以看出，iOS的多媒体组件性能比Android低了12.3%，且可通过两个系统多媒体组件用例执行速度比对可知，iOS图形编解码速度较慢，由此可见多媒体组件性能，iOS差于Android。
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