碩士學(xué)位論文 題目 移動(dòng)設(shè)備中復(fù)合對象調(diào)試模型的研究 (智能手機(jī)嵌入式軟件平臺(tái) 研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目 編號： 2009 ) A in 2011 of & D o: 2009 移動(dòng) 設(shè)備中復(fù)合對象調(diào)試模型的研究 盛澤昀 同 濟(jì) 大 學(xué) 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解同濟(jì)大學(xué)關(guān)于收集、保存 、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意如下各項(xiàng)內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本學(xué)位論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學(xué)校可以適當(dāng)復(fù)制論文的部分或全部內(nèi)容用于學(xué)術(shù)活動(dòng)。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日 同濟(jì)大學(xué)學(xué)位 論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位 摘要 2 摘要 機(jī)操作系統(tǒng)的所有應(yīng)用都 是基于 言的，它的類 擬機(jī)供了所有應(yīng)用的運(yùn)行時(shí)環(huán)境。 一個(gè)面向 為嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的虛擬機(jī)。把 件技術(shù)引入 算環(huán)境，成為 算環(huán)境的一部分， 對象具有 象的同樣特性、同樣的生命周期及運(yùn)行上下文，這使得應(yīng)用程序開發(fā)者在開發(fā)階段就可以考慮 序優(yōu)化，用 C/C+這樣的 程序技術(shù)，實(shí)現(xiàn)特別的計(jì)算要求。 一個(gè)面向?qū)ο蟮母呒壵Z言， 執(zhí)行 序的程序 是一個(gè)字節(jié)碼 虛擬機(jī)， 它負(fù)責(zé)類的加載、卸載，對象在內(nèi)存的構(gòu)造、析構(gòu)、 本地計(jì)算環(huán)境之間的溝通等。 一個(gè)二進(jìn)制構(gòu)件技術(shù)，它在 序內(nèi)部配上了元數(shù)據(jù)，形成了軟件構(gòu)件，可以動(dòng)態(tài)進(jìn)行 件的組裝。 結(jié)合 件技術(shù)，人們提出了 合編程技術(shù) 1，通過把 象與 象復(fù)合，提供一個(gè)邏輯對象的兩個(gè)操作面 言面、 C+語言面，這對提高軟件執(zhí)行效率，滿足嵌入式系統(tǒng)計(jì)算需要，有相當(dāng)大的好處。在這樣的一個(gè)計(jì)算環(huán)境內(nèi)，傳統(tǒng)的 試技術(shù)遇 到很大局限，因?yàn)?法“理解”復(fù)合在其對象上的 象。面向 C+的調(diào)試技術(shù)則過于重視指令和內(nèi)存細(xì)節(jié)，無法從對象級、接口級把握 發(fā)生在虛擬機(jī)內(nèi)部的計(jì)算行為。 當(dāng) 象與 象混合起來，如何調(diào)試這些 象呢？本文提出一種快照與 C/C+調(diào)試相結(jié)合的 復(fù)合對象 調(diào)試技術(shù)，對 行環(huán)境，運(yùn)行上下文及 件本身進(jìn)行快照，通過 調(diào)試協(xié)議把信息傳遞給調(diào)試器，在進(jìn)入件前插入單步中斷，從而讓 C/C+調(diào)試器得到介入的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn) 件的二進(jìn)制調(diào)試。 本技術(shù) 基于 試體系 過擴(kuò)展虛擬機(jī)內(nèi)部對 實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn) 對程序的調(diào)試。本技術(shù)在不改變 試器的情況下，使得它具有了復(fù)合對象調(diào)試能力。 本文首先論述了 在 臺(tái)上 的 一種 合編程 ， 旨在達(dá)到讓擬機(jī)上運(yùn)行 件目的的同時(shí) ， 利用 件提高 序的運(yùn)行速度而不破壞 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 。在這種混合對象編程模式中提出一種復(fù)合對象的調(diào)試模型。 旨在 利用 身的調(diào)試體系 過 的 議，能在 序的 境下查看和調(diào)試 擬機(jī)上運(yùn)行 件 詳細(xì) 情況，包括各種接口的扇入扇出，參數(shù)，各種回調(diào)函數(shù)。同時(shí)也能查看 件中注冊的 回調(diào)函數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)復(fù)合對象中的相互調(diào)試 ，在進(jìn)入 件前插入單步中斷，從而讓 C/C+調(diào)試器得到介入的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn) 件的二進(jìn)制調(diào)試 。 本文從以下幾個(gè)方面對復(fù)合調(diào)試技術(shù)進(jìn)行了表述： 一、 的 件 ，包括 內(nèi)存構(gòu)成 、 生命周期管理 、 調(diào)用上下文 二、 臺(tái)調(diào)試體系結(jié)構(gòu) ，包括的調(diào)試樁（ 調(diào)試線程 、 調(diào)試請求與虛擬機(jī)的交互 三、 件快照 ，包括： 復(fù)合對象的快照 、 方法信息的快照 、 線程快照 、幾個(gè)特別對象（ 快照 等 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位 摘要 3 四、 C/C+調(diào)試器的介入 本文還對這個(gè)模型的程序?qū)崿F(xiàn)做了描述。 一個(gè)較成熟的 手機(jī)操作系統(tǒng)，它從框架技術(shù)上講，超越了 何基于 出有自己特色的產(chǎn)品，好多廠商都在探討 2， 作者 相信本文所做工作，會(huì)對這類探索有所幫助。 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位 摘要 4 目錄 移動(dòng)設(shè)備中復(fù)合對象調(diào)試模型的研究 . I 第 1 章 緒論 . 3 景 . 3 究意義 . 4 文所做的工作 . 5 文結(jié)構(gòu) . 5 第 2 章 序設(shè)計(jì)技術(shù) . 6 作系統(tǒng)概述 . 6 作系統(tǒng) . 6 件技術(shù) . 7 回調(diào)機(jī)制 . 7 執(zhí)行文件規(guī)范 . 11 任務(wù)操作系統(tǒng) . 12 件運(yùn)行時(shí)中的應(yīng)用研究 . 14 持 件的 擬機(jī) . 14 件相互操作的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) . 16 的 件 . 18 內(nèi)建 . 18 內(nèi)建 . 20 性 (. 22 第 3 章 介紹 . 25 . 25 議介紹 . 27 議介紹 . 27 議分析 . 27 結(jié)構(gòu) . 28 接管理 . 30 （ 快照 . 35 第 5 章 擴(kuò)充 實(shí)現(xiàn)，支持 照的傳輸 . 36 合對象的快照傳輸 . 36 改 M 下的 . 36 改 M/. 38 冊 中 . 39 第 6 章 具體應(yīng)用 . 42 第 7 章 總結(jié) . 43 致謝 . 44 結(jié)語 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致謝 . 46 第 1 章 緒論 3 第 1 章 緒論 景 在最近幾年里 ， 移動(dòng)通信 和互聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務(wù)。它們的增長速度都是任何預(yù)測家未曾預(yù)料到的。迄今，全球移動(dòng)用戶已超過 15 億，互聯(lián)網(wǎng)用戶也已逾 7 億。 中國移動(dòng) 通信用戶總數(shù)超過 ，互聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)則超過 1 億。這一歷史上從來沒有過的高速 增長現(xiàn)象反映了隨著時(shí)代與技術(shù)的進(jìn)步，人類對移動(dòng)性和信息的需求急劇上升。越來越多的人希望在移動(dòng)的過程中高速地接入互聯(lián)網(wǎng)，獲取急需的信息，完成想做的事情。所以，現(xiàn)在出現(xiàn)的移動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的趨勢是歷史的必然。目前，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)正逐漸滲透到人們生活、工作的各個(gè)領(lǐng)域， 短信 、鈴圖下載、移動(dòng)音樂、手機(jī)游戲 、視頻應(yīng)用、手機(jī)支付、位置服務(wù)等豐富多彩的 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 迅猛發(fā)展，正在深刻改變信息時(shí)代的社會(huì)生活，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過幾年的曲折前行，終于迎來了新的發(fā)展高潮。同時(shí)隨著 3G 的成熟與普及，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)寬帶化、 ，以及手機(jī)終端的智能化，使得手機(jī)上的相關(guān)應(yīng)用越來越豐富。在用戶需求與網(wǎng)絡(luò)條件逐步完善的情況下，如此龐大的移動(dòng)應(yīng)用市場已經(jīng)成為最炙手可熱的市場，使得 軟、移動(dòng)等通信及 業(yè)巨頭相繼向手機(jī)應(yīng)用市場延伸 。 發(fā)的基于 臺(tái)的開源手機(jī)操作系統(tǒng)。它包括操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序 移動(dòng)電話工作所需的全部軟件，而且不存在任何以往阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙。 開放手機(jī)聯(lián)盟合作開發(fā)了 個(gè)聯(lián)盟由包括中國移動(dòng)、摩托羅拉、高通、宏達(dá)電和 內(nèi)的 30 多家技術(shù)和無線應(yīng)用的領(lǐng)軍企業(yè)組成。過與運(yùn)營商、設(shè)備制造商、開發(fā)商和其他有 關(guān)各方結(jié)成深層次的合作伙伴關(guān)系，希望借助建立標(biāo)準(zhǔn)化、開放式的移動(dòng)電話軟件平臺(tái)，在移動(dòng)產(chǎn)業(yè)內(nèi)形成一個(gè)開放式的生態(tài)系統(tǒng)。 編程語言，使 接口 到功能，都有層出不窮的變化，其中 同于 個(gè) （ 責(zé)創(chuàng)建視窗（ 一個(gè)活動(dòng)中的 景）模 式，背景運(yùn)行的程序叫做 者之間通過由 結(jié)，達(dá)到復(fù)數(shù)程序同時(shí)運(yùn)行的效果。如果運(yùn)行中的 部畫面被其他 代時(shí)，該 被停止（ 甚至被系統(tǒng)清除（ 同于 序人員可以通過 與 “將 版本可以利用 造出所謂的 實(shí) 是 一種，所以可以使用 設(shè)計(jì) 機(jī)即含有大量的于 各種 基礎(chǔ)抽象類（ 內(nèi)還可以有 構(gòu)造函數(shù)不需要再 調(diào)用，但是 是必須的，在 ，要通過 來從 取得 的顯示很大程度上是從 讀取的。 事件（ 息相關(guān)，兩者之間通過 合在一起，每一個(gè) 可以注冊一個(gè) 如：當(dāng) 處理用戶觸碰第 1 章 緒論 4 （ 事件時(shí)，就要向 架注冊 外還有 同于 如今，我們看到的是一個(gè)繁榮而龐大的軟件產(chǎn)業(yè)。但是依然存在 著兩大問題 ：一是編寫程序仍然需要很 多時(shí)間；二是編寫出的程序在運(yùn)行時(shí)仍然會(huì)出現(xiàn)意料外的行為。而且后一個(gè)問題的表現(xiàn)形式越來越多，可能突然報(bào)告一個(gè)錯(cuò)誤，可能給出一個(gè)看似正確卻并非需要的結(jié)果，可能自作聰明地自動(dòng)執(zhí)行一大堆無法取消的操作，可能忽略用戶的命令，可能長時(shí)間沒有反應(yīng)，可能直接崩潰或者永遠(yuǎn)僵死在那里 而且總是可能有無法預(yù)料的其他意外情況出現(xiàn)。 調(diào)試時(shí)定位程序中的錯(cuò)誤并修正其錯(cuò)誤的過程，在軟件開發(fā)環(huán)境中，調(diào)試器是軟件開發(fā)必不可少的工具，通用計(jì)算機(jī)，無論是巨型機(jī)，大型機(jī)，工作站還是 ，都配置有適合系統(tǒng)特點(diǎn)的調(diào)試工具。在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境中 ，調(diào)試尤顯其重要性，如何“導(dǎo)出”調(diào)試信息也是軟硬件開發(fā)者必須考慮的一個(gè)問題。嵌入式系統(tǒng)不能運(yùn)行一個(gè)本地調(diào)試器，實(shí)現(xiàn)對其中程序的調(diào)試只能是通過串口通信，網(wǎng)絡(luò)通信等方式來完成調(diào)試器與運(yùn)行目標(biāo)程序的嵌入式設(shè)備的交互，這就要求被調(diào)試程序中要有實(shí)現(xiàn)這種橡膠護(hù)的功能模塊。 究意義 作系統(tǒng)是面向嵌入設(shè)備 14的，和 一樣都是智能手機(jī)的操作系統(tǒng)。智能手機(jī)除了具備手機(jī)的通話功能外，還具備了 大部分功能，特別是個(gè)人信息管理以及基于無線數(shù)據(jù)通信的瀏覽器， 電子 郵件功能。智能手機(jī)為用戶提供了足夠的屏幕尺寸 和帶寬，既方便隨身攜帶，又為軟件運(yùn)行和內(nèi)容服務(wù)提供了廣闊的舞臺(tái) 。 在 ， 含了這兩層含義：（ 1）軟件零件，特指“目標(biāo)代碼單元”。在 程規(guī)范中就是 可以是 C#中的目標(biāo)代碼文件；（ 2）軟件部件，是軟件零件的集合。一般是個(gè)“半成品”，通過 角本包裝成為“產(chǎn)品”，也可以是個(gè)“產(chǎn)品”。軟件部件不但包含一組 可以是單個(gè) 還包含了數(shù)字簽名、下載壓縮包、元數(shù)據(jù)信息等打包之后的 信息，類似于 面的 件、 件等。 含義是“基于 令集的軟件零部件運(yùn)行單元”，簡單理解就是“軟件零部件運(yùn)行單元”。 機(jī)操作系統(tǒng)的所有應(yīng)用都是基于 言的，它的類 擬機(jī) 供了所有應(yīng)用的運(yùn)行時(shí)環(huán)境。 一個(gè)面向 為嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的虛擬機(jī)。把 件技術(shù)引入 算環(huán)境，成為 算環(huán)境的一部分， 對象具有 象的同樣特性、同樣的生命周期及運(yùn)行上下 文，這使得應(yīng)用程序開發(fā)者在開發(fā)階段就可以考慮 序優(yōu)化，用 C/C+這樣的 程序技術(shù)，實(shí)現(xiàn)特別的計(jì)算要求。當(dāng) 象與 象混合起來，如何調(diào)試這些 象呢？ 所謂程序調(diào)試，是將編制的程序投入實(shí)際運(yùn)行前，用手工或編譯程序等方法進(jìn)行測試，修正語法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤的過程。 傳統(tǒng)意義上的調(diào)試都是單一對象的，調(diào)試技術(shù)具有語言單一性，不能跨語言調(diào)試。對于復(fù)合對象類 （ 象） 語言中的調(diào)試技術(shù)，不管是在第 1 章 緒論 5 還是移動(dòng)設(shè)備中的調(diào)試技術(shù)都相當(dāng)貧瘠。這也就需要產(chǎn)生一種新的調(diào)試模型，這 種模型能解決先前調(diào)試技術(shù)無法跨語言調(diào)試的缺陷，能在復(fù)合類對象中兼顧兩種語言對象的調(diào)試，同時(shí)能解決軟件開發(fā)新的發(fā)展過程中產(chǎn)生的新階段的瓶頸。 本文提出一種快照與 C/C+調(diào)試相結(jié)合的調(diào)試技術(shù)，對 行環(huán)境，運(yùn)行上下文及件本身進(jìn)行快照，通過 調(diào)試協(xié)議把信息傳遞給調(diào)試器，在進(jìn)入 件前插入單步中斷，從而讓 C/C+調(diào)試器得到介入的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn) 件的二進(jìn)制調(diào)試。 文所做的工作 本文首先介紹了 序設(shè)計(jì)技術(shù)，然后詳細(xì)介紹了 件快照技術(shù)，最后通過擴(kuò)充 試技術(shù)的 實(shí)現(xiàn)，支持 照的傳輸 ，并介入 C/C+調(diào)試器，實(shí)現(xiàn)復(fù)合對象的調(diào)試 。 試技術(shù)是指在調(diào)試器（如 ，對 件運(yùn)行數(shù)據(jù)環(huán)境、線程、回調(diào)事件等進(jìn)行監(jiān)測、動(dòng)態(tài)調(diào)整的技術(shù)。它基于 議，通過擴(kuò)展 的調(diào)試事件的實(shí)現(xiàn)，達(dá)到調(diào)試 件的目的。在 視角下， 件不僅是二進(jìn)制的 C/C+程序，更是具有自己獨(dú)立計(jì)算特性的計(jì)算體。 可以監(jiān)測與管理的 行狀態(tài)信息有： 些實(shí)例的內(nèi)存、 宿主 名等。 ，實(shí)現(xiàn)回調(diào)業(yè)務(wù)的 息。其中的事件隊(duì)例中的事件情況。 件運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)環(huán)境，指 載模塊（ 情況、所占內(nèi)存情況、例創(chuàng)建情況等。 試技術(shù)并不在機(jī)器語言級調(diào)試 件，只是快照（ 對 過這些監(jiān)測結(jié)果，有助于對系統(tǒng)架構(gòu)及程序?qū)崿F(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化。 文結(jié)構(gòu) 本文從 復(fù)合對象 的概念出發(fā)，結(jié)合 3G 時(shí)代手機(jī)應(yīng)用的發(fā)展背景，闡述 了復(fù)合對象調(diào)試模型 對手機(jī)應(yīng)用的發(fā) 展所帶來的意義；描述了 復(fù)合對象的調(diào)試 相比傳統(tǒng)應(yīng)用所具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢；緊接 著 介紹了 作系統(tǒng)和該操作系統(tǒng)上的 件技術(shù)；接著介紹了基于 調(diào)試技術(shù) 及 在 該技術(shù)下 ， 實(shí)現(xiàn)的 件的快照技術(shù) 等；最后結(jié)合上述背景條件，提出了 一種基于 合對象調(diào)試模型 ， 闡述了在 個(gè)框架模型中的擴(kuò)充以便支持 照的傳輸，最后完成了 快照（ 對 件及其運(yùn)行實(shí)例進(jìn)行監(jiān)測的全面實(shí)現(xiàn)。 第一章：緒論 介紹了手機(jī)應(yīng)用背景 ， 復(fù)合對象調(diào)試模型建立的 意義 和本文所做的工作 。 第二章： 序設(shè)計(jì)技術(shù) 介紹了 作系統(tǒng)和 件技術(shù) ， 件運(yùn)行時(shí) 中 的應(yīng)用研究，以及 件的詳細(xì)介紹。 第 1 章 緒論 6 第三章： 介紹 介紹了 試體系 詳細(xì)介紹了 工作原理，包括協(xié)議分析，包結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)和處理機(jī)制。 第四章： 件快照 介紹了復(fù)合對象，方法信息，線程快照和幾個(gè)特別對象的快照。 第五章： 擴(kuò)充 持 詳細(xì)介紹了在 試體系中的具體擴(kuò)充，以便實(shí)現(xiàn) 件快照的傳輸。 第六章 總結(jié)與展望 總結(jié)本論文的研究工作，并對以后的研究工作提出了展望第 2 章 序設(shè)計(jì)技術(shù) 作系統(tǒng)概述 作系統(tǒng) “和欣”操作系統(tǒng)（英文名稱為“ 19是構(gòu)件化的網(wǎng)絡(luò)嵌入式操作系統(tǒng)， 具有多進(jìn)程、多線程、搶占式、多優(yōu)先級任務(wù)調(diào)度等特性。 目前， 經(jīng)可以在包括 多種體系架構(gòu)上運(yùn)行。 供的功能模塊全部基于 件技術(shù) ，這 是 作系統(tǒng)的精髓。 件技術(shù)規(guī)定了構(gòu)件間相互調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè) 件都包含自描述信息，可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)裁剪組裝。 件技術(shù)貫穿于整個(gè) 作系統(tǒng)技術(shù)體系中。 從傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的角度來看，和欣操作系統(tǒng)可以看成是由微內(nèi)核、構(gòu)件支持模塊、系統(tǒng)服務(wù)器組成的。 微內(nèi)核：主要可分為 4 大部分：硬件抽象層（對硬件的抽象描述，為該層之上的軟件模塊提供統(tǒng)一的接口）；內(nèi)存管理（規(guī)范化的內(nèi)存管理接口，虛擬內(nèi)存管理）；任務(wù)管理（進(jìn)程管理的基本支持，支持多進(jìn)程，多線程）；進(jìn)程間通信（實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間 通信的機(jī)制，是構(gòu)件技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施）。 構(gòu)件支持模塊：提供了對 件的支持，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件運(yùn)行環(huán)境。構(gòu)件支持模塊并不是獨(dú)立于微內(nèi)核單獨(dú)存在的，微內(nèi)核中的進(jìn)程間通訊部分為其提供了必要的支持功能。 系統(tǒng)服務(wù)器：在微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)中，文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)支持等系統(tǒng)服務(wù)是由系統(tǒng)服務(wù)器提供的。在和欣操作系統(tǒng)中，系統(tǒng)服務(wù)器都是以動(dòng)態(tài)鏈接庫的形式存在 。 同時(shí)，和欣 操作系統(tǒng)提供的功能模塊全部基于 件技術(shù)，是可拆卸的構(gòu)件，應(yīng)用第 2 章 序設(shè)計(jì)技術(shù) 7 系統(tǒng)可以按照需要剪裁組裝，或在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載必要的構(gòu)件 ，還可以用自己開發(fā)的構(gòu)件替換已有模塊 。 和欣操作系統(tǒng)的最大特點(diǎn) 也是它最大的優(yōu)勢 ： 全面面向構(gòu)件技術(shù)，在操作系統(tǒng)層提供了對構(gòu)件運(yùn)行環(huán)境的支持 ； 用構(gòu)件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 “ 靈活 ” 的操作系統(tǒng)。 在新一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，越來越多的嵌入式產(chǎn)品需要支持 務(wù) ，而 務(wù) 的提供一定是基于構(gòu)件的。在這種應(yīng)用中，用戶通過網(wǎng)絡(luò)獲得服務(wù)程序，這個(gè)程序一定是帶有自描述信息的構(gòu)件，本地系統(tǒng)能夠?yàn)檫@個(gè)程序建立運(yùn)行環(huán)境，自動(dòng)加載運(yùn)行。這是新一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需要，是必然的發(fā)展方向。和欣操作系統(tǒng)就是應(yīng)這種需要而開發(fā)，率先在面向嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了面向構(gòu)件 服 務(wù) 的技術(shù)。 實(shí)現(xiàn) 務(wù) 的關(guān)鍵技術(shù) 之一 是面向構(gòu)件、中間件的編程技術(shù)。 務(wù) 提供的軟件服務(wù)就是可執(zhí)行的功能模塊，就是構(gòu)件。構(gòu)件是包含了對其功能的自描述信息的程序模塊。和欣操作系統(tǒng)支持在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下動(dòng)態(tài)查找、動(dòng)態(tài)鏈接構(gòu)件，為 務(wù) 提供了支撐平臺(tái)。 和欣操作系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于信息家電、工業(yè)控制、傳統(tǒng)工業(yè)改造、國防、商業(yè)電子等領(lǐng)域，已經(jīng)開發(fā)了 上電腦、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、醫(yī)療儀器等應(yīng)用。 件技術(shù) 供的基本系統(tǒng)服務(wù)包括： 基本 數(shù) ，與 件相關(guān)的調(diào)用； 命名服務(wù) ，提供注冊命名服務(wù)功能； 內(nèi)存管理 ，虛擬內(nèi)存的管理功能； 進(jìn)程 ，進(jìn)程創(chuàng)建、退出和獲取；線程 ，線程的操作；線程局部存儲(chǔ)，在線程范圍內(nèi)保存某些變量和值； 同步 ，與同步相關(guān)的變量處理和方法； 其它系統(tǒng)服務(wù) ，如獲取系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)信息等功能； 錯(cuò)誤返回機(jī)制 ，設(shè)置或獲取錯(cuò)誤報(bào)告信息； 可執(zhí)行文件和模塊 ，獲取或裝載當(dāng)前進(jìn)程的映像模塊； 內(nèi)存共享 ，創(chuàng)建共享內(nèi)存； 堆內(nèi)存 ，在堆上分配或釋放內(nèi)存等； 射函數(shù) ，在構(gòu)件對象中獲取模塊信息。 回調(diào)機(jī)制 在 件技術(shù)中，回調(diào)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了用戶程序與構(gòu)件間的雙向函數(shù)調(diào) 用，即不僅用戶程序能通過接口調(diào)用構(gòu)件提供的服務(wù)，構(gòu)件也能通過回調(diào)接口向外拋出事件，調(diào)用用戶程序?qū)崿F(xiàn)的函數(shù) 回調(diào)機(jī)制中，拋出回調(diào)事件的一方稱為服務(wù)器端 (響應(yīng)回調(diào)事件的一方稱為客戶端 (客戶端對于服務(wù)器端感興趣的事件注冊回調(diào)函數(shù)后，當(dāng)服務(wù)器端發(fā)生該事件時(shí)，其會(huì)向與其注冊過的客戶端廣播回調(diào)事件通知，客戶端在接收到此通知后會(huì)執(zhí)行對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。 服務(wù)器端與客戶端之間的關(guān)系可以是一對多，也可以是多對一。即一個(gè)服務(wù)器端可以向第 2 章 序設(shè)計(jì)技術(shù) 8 多個(gè)客戶端拋出相同或不同的回調(diào)事件；而一個(gè)客戶端也可接收來自不同服 務(wù)器端拋出的多個(gè)回調(diào)事件。 回調(diào)具有廣播與異步的特征。廣播意味著在服務(wù)器端拋出的回調(diào)事件可被多個(gè)客戶端響應(yīng)；異步一方面意味著服務(wù)器端在拋出了回調(diào)事件后不用等待客戶端的回復(fù)，而可以繼續(xù)其它的操作；另一方面，客戶端在接受到回調(diào)事件通知后不用立刻去執(zhí)行這個(gè)回調(diào)事件，而是將其放入自己的消息隊(duì)列，等待執(zhí)行。 件回調(diào)機(jī)制適用于并發(fā)運(yùn)行的環(huán)境，其預(yù)期解決的問題是：當(dāng)服務(wù)器端和客戶端之間的依賴關(guān)系比較弱，服務(wù)器端只想廣播一下自己的狀態(tài)信息，而客戶端也只要知道服務(wù)器端發(fā)生過什么，彼此間的通信沒有實(shí)時(shí)性的要求。 例如，如果兩個(gè)人通過郵政系統(tǒng)通信或者打電話，就不太適合用我們的事件回調(diào)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。郵政信件是兩個(gè)對象之間的點(diǎn)對點(diǎn)通信，但 回調(diào)是可以廣播的，可以被 N 個(gè)人注冊和接收到，隱私全曝光了。如果是打電話的話，因?yàn)榛卣{(diào)不具有實(shí)時(shí)性，對方隔個(gè)十分八分再回一句話， 你一定難以忍受 。 再以進(jìn)度條更新的應(yīng)用為例，下載一個(gè)文件時(shí)要顯示下載進(jìn)度，下載是由一個(gè)底層構(gòu)件實(shí)現(xiàn)的，顯示是由一個(gè) 序?qū)崿F(xiàn)的，一般做法是：底層構(gòu)件每次收到數(shù)據(jù)就發(fā)個(gè)事件給算百分比更新顯示。但可能 理回調(diào)的線程很繁忙，可能底層已經(jīng)下載了 50%但 顯示了 10%，或者由于更新進(jìn)度條的消息太多，當(dāng)用戶想 時(shí)候，這個(gè) 執(zhí)行 ，已經(jīng)下載完了等等。 面對這種應(yīng)用，首先要考慮 計(jì)要求是什么？實(shí)時(shí)顯示真實(shí)下載狀態(tài)？是否要顯示整個(gè)下載過程？是否能接受進(jìn)度條不準(zhǔn)確或不及時(shí)？ 如果要求實(shí)時(shí)性，要求進(jìn)度條絕對反映真實(shí)狀態(tài)，那絕對不應(yīng)該用 事件回調(diào)機(jī)制，要想辦法直接同步調(diào)用。 如果可以接受進(jìn)度條不準(zhǔn)確，只是給用戶一個(gè)心理安慰，那完全可以使用我們的回調(diào)機(jī)制，并且合并更新進(jìn)度條的事件避免大量垃圾事件堵塞消 息隊(duì)列，這樣用戶看到的進(jìn)度條可能會(huì)跳躍著變化，也可能由于下載太快直接就是 100%。還可以提高 件的優(yōu)先級，使其盡快被執(zhí)行來中止下載。 整個(gè) 程的實(shí)現(xiàn)可以分成三個(gè)部分： 第 2 章 序設(shè)計(jì)技術(shù) 9 圖 制的結(jié)構(gòu) 負(fù)責(zé)激發(fā)事件； 責(zé)處理事件；那么 ？負(fù)責(zé)關(guān)聯(lián) 能會(huì)激發(fā)很多事件，但不是每個(gè)事件都是同一個(gè) 心的；同樣 ,不同事件。事件與 多對多的關(guān)系，一個(gè) 以關(guān)心多第 2 章 序設(shè)計(jì)技術(shù) 10 個(gè)事件，一個(gè)事件也可以發(fā)送給多個(gè) 于哪些 心哪些事件，這個(gè)關(guān)聯(lián)關(guān)系就是通過 記錄和管理。 下面我們來看一下注冊回調(diào)和激發(fā)事件的時(shí)序圖 S e r v e r S i n k O b j e c t C l i e n a l B a k S v r : : A d d O n T r i g g e r C a l l b a c k ( p S e r v e r , & O n T r i g g e r ) ;_ C O b j e c t _ A c q u i r e C a l l b a c k S i n k ( p S e r v e r , & p S i n k ) ;p S i n k - A d d C a l l b a c k ( d w E v e n t , E z D e l e g a t e ( p U s e r D a t a , p F u n c ) ) ;_ m _ e v e n t s d w E v e n t . A d d ( N U L L , h a n d l e r ) ;t h i s - O n T r i g g e r ( n T r i g g e r T i m e s ) ;C C a l B a k S v r S i n k : : O n T r i g g e r ( )P u s h 一 個(gè) 消 息返 回返 回O n T r i g e r ( . . . )圖 次回調(diào)過程的時(shí)序圖 （ 1）注冊回調(diào) “萬惡之源”，它會(huì)傳遞四要素信息（ 象、事件、 調(diào)函數(shù)）給目標(biāo) 則 個(gè) 后通過其接口方法增加上一條注冊信息，記錄在 數(shù)組 _。 （ 2）激發(fā)事件 當(dāng) 激發(fā)一個(gè)事件時(shí)，會(huì)調(diào)用 應(yīng)的函數(shù)方法，再由 找注冊信息的數(shù)組，找到對應(yīng)的 其 條消息，然后立即返回，不會(huì)等待 條消息同樣包含著四要素信息（ 象、事件、 調(diào)函數(shù)）， 到以后解析消 息，調(diào)用回調(diào)函數(shù) S e r v e r S i n k O b j e c t C l i e n a l B a k S v r : A d d O n T r i g g e r C a l l b a c k ( p S e r v e r , & O n T r i g g e r ) ;_ C O b j e c t _ A c q u i r e C a l l b a c k S i n k ( p S e r v e r , & p S i n k ) ;p S i n k - A d d C a l l b a c k ( d w E v e n t , E z D e l e g a t e ( p U s e r D a t a , p F u n c ) ;_ m _ e v e n t s d w E v e n t . A d d ( N U L L , h a n d l e r ) ;t h i s - O n T r i g g e r ( n T r i g g e r T i m e s ) ;C C a l B