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为了支持在移动终端上越来越丰富的数据业务，移动终端上应用运行环境也越来越复杂。但是不论应用运行环境有多复杂，它都可以根据所支持的应用程序执行指令方式不同进行分类。一类可以称为“直接的”应用运行环境，移动终端操作系统就是属于这一类。本文首先对作为“直接的”应用运行环境的移动终端操作系统展开了讨论，这其中包括普通终端操作系统(NucleusPLUS、pSOS)和智能终端操作系统(Symbian、PalmOS、Linux)。通过比较这些操作系统在体系结构，功能特性和应用接口方面的差异和共性，提出了操作系统抽象层的概念和设计。操作系统抽象层是对不同操作系统应用开发接口的抽象，它向上对应用程序提供统一形式的抽象接口，向下调用具体操作系统的API来实现其抽象接口，实现了应用程序代码的一次编写，多处编译的目标。接下来是对抽象的移动终端应用运行环境的研究，这里以嵌入式Java虚拟机、BREW，WIPI这三种“抽象的”应用运行环境进行比较研究，从其应用开发接口，到其组织架构，再到其运行机制进行了深入的剖析。最后，笔者根据对多种“抽象的”应用运行环境的理解，设计并实现了一个基于寄存器的、精简指令的虚拟机系统，它可以作为一个“抽象的”应用运行环境运行在多种移动终端操作系统之上。