现在市场上手机可以分为智能手机和功能手机两类。功能手机采用了封闭的实时操作系统。系统的封闭性带来一些限制。首先,功能手机的应用软件与系统一起烧录在手机ROM中,使其无法根据需求扩展应用软件。其次,手机系统商只对合作应用开发商提供软件开发包,众多独立应用开发商无法从官方途径获取软件开发包,从而无法参与功能手机上应用软件的开发。此外,现今不同的功能手机又采用不同的手机系统,又为应用开发商开发应用增加了移植工作量。基于以上考虑,并且在分析现有应用开发平台的基础上本文提出了一个面向功能手机的虚拟运行环境(Virtual Runtime Environment,VRE)。VRE实现功能手机动态加载程序的功能。应用程序可以从文件系统中动态的加载到RAM中运行而不需要固化到ROM,使得功能手机在功能上可以扩展。此外,VRE屏蔽不同手机系统之间的差异,应用软件无需再为不同手机系统开发不同版本。从而提高应用软件的开发速度、降低开发成本。本文的主要工作包括以下几个方面:论文提出了VRE的总体设计。叙述了VRE中间件的概念,分析了VRE中间件对功能手机和应用开发的作用,设计了VRE中间件的整体构架,分析了本论文选择的目标手机系统。论文详细阐述了在嵌入式操作系统上实现动态加载应用程序的方法,研究了VRE中间件覆盖多个手机系统的实现机制,设计了与应用开发紧密相关的图形用户接口。论文完成了中间件中软件抽象层和核心扩展层主要模块的设计,并且把中间件移植到目标手机系统上,分析了中间件的性能参数,并与现有开发平台进行了比较。最后论文测试并分析了中间件典型模块的性能。