为什么操作系统不能屏蔽底层的架构（arm，x86，mips），为应用软件提供一个统一的运行环境呢？

　　嗯，想了想，也就web 浏览器有点接近这个意思了，不过运行权限就太低了
　　你所说的屏蔽，就是上层做封装，但是封装以后带来的就是性能问题，比如安卓，如果你的代码全部用java写，那么所有支持安卓的的设备都可以统一的运行，但是性能就无法保证了，所以才有了jni层，需要做不同系统架构的适配
　　商业原因，不是技术问题
　　因为手机CPU，单片机CPU性能弱，硬件抽象层（HAL）非常消耗性能（和电量）。 windows和linux 都有HAL，其实安卓也有，所以安卓机要靠硬件优势才能维持和iphone类似的性能
　　谁说不可以？
　　虚拟机，就行。
　　但是，就效率差。
　　所以，应用与系统一一对应。
　　为什么有这样的问题？像Linux就是可以运行在不同CPU架构上的操作系统，Windows也支持过ARM，但是因为软件兼容性问题，支持不够。核心问题不是操作系统本身，而是程序本身是否是跨平台的。
　　如果是编译的软件生成二进制机器码，那么就不能在不同CPU上运行。所以C/C++编译的程序不能跨平台、跨CPU。
　　而运行虚拟机的Java程序，它生成的不是机器码，而是虚拟机指令，可以在各种平台的虚拟机里运行。由虚拟机来屏蔽底层OS和CPU等的差异。所以，Java在服务器平台得到广泛应用。安卓系统也是基于Java虚拟机技术的一套手机操作系统，屏蔽了底层的手机硬件差别，使得安卓程序可以运行于各种手机CPU上，以前Intel也推出x86的安卓手机。
　　为什么手机需要用安卓系统而不是直接用Java或者Linux？因为Java和Linux不是专门针对手机操作的，导致手机应用的开发、维护、支持方面的不足，例如界面、动画、图形、操作、通知、wifi、蓝牙、陀螺仪、GPS等等。实际上之前摩托罗拉等开发过一些Linux的手机操作系统，但是应用太少。不少手机上也支持Java虚拟机，我们在上面开始运行一些小游戏。但是它们与提供统一解决方案的安卓系统相比相差太大，动画、界面、操作看起来就像红白机时代一样。
　　所以，安卓系统可以看成是屏蔽了底层实现的操作系统，当然是基于虚拟机技术和跨平台编译的Linux。
　　但是虚拟机存在一个运行效率的问题，应用软件先转化成与平台无关的中间指令，然后虚拟机再将中间指令转化成实际指令。谷歌引入了二次编译技术，在安装软件时，进一步编译转化成机器代码，可以提高运行效率。但是，这样也破坏了移植性，因为转换之后的二进制就不能再在其他手机上运行了。华为针对自己的手机和CPU也做了方舟编译器的优化处理，可以提高运行效率。
　　跨平台技术与运行效率是两个不可调和的矛盾。从Java和.Net技术开始，就一直在研究和发展。安卓系统是一个在手机上得到广泛使用的系统。谷歌正在开发的Fuchsia操作系统，就是要进一步取代＂安卓+Linux＂的架构，成为真正的单一系统，进一步提高在手机等设备上的运行效率。
　　操作系统不已经干了这个事情了吗？
　　说Java的都不对，Java做的是跨操作系统，Windows上能跑，Linux上也能跑，这是更进一步了。题主问的是同一操作系统，不同芯片架构。
　　屏蔽底层，其实操作系统本来就一直在干这活，并非所有的程序在x86的Windows上能跑，在ARM的Windows上就不能跑。没有调底层API的程序不用修改，就是直接可以在x86和ARM的Windows都可以运行。
　　你猜这些arm和x86为什么不合作呢，为什么要各搞各的授权呢？要收钱啊[擦汗]买了我x86授权的你就得一直用下去。公司的不可替代性就是要形成自己的行业壁垒，让别人除了你之外没有别的选择
　　你的想法很好，不是不可能，只是没人去做吧。
　　最合理的结构是，操作系统对硬件的差异屏蔽，应用生态环境对操作系统的差异屏蔽。
　　操作系统这块理念相对成熟，应用生态这块差距较大。JAVA为此而生，不够完美。正是这种差距，反而可以是我们突破的机会。