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MIPS目标平台CLDC的Java虚拟机移植

作者:时间:2009-12-28来源:网络收藏

1 简介
ME( platform Micro Edition),以前称J2ME,是为机顶盒、移动电话和PDA等嵌入式消费电子设备提供的Java语言平台,它包括和一系列标准化的Java API(Application Programming Interface)。Java语言的平台无关性使其广泛应用于各行各业,而嵌入式领域Java ME技术的发展尤为迅猛。截至2008年底,JavaME技术已应用于全球26亿部移动手机、部署了60亿个Java Cards、4 000万台以上的蓝光设备和TV设备,遍及移动开发的各个领域。
Java(JVM,Java Virtual Machine)是实现Java语言平台无关性的关键。Java虚拟机是Java技术的重要组成部分,它是一个抽象的运算机器,有一套自己的指令集,可在运行时操纵内存的各个区域。
嵌入式的Java虚拟机主要有两大类:
(1) VM
VM(Connected Limited Device Configuration Virtual Machine)是连接受限的设备配置的虚拟机,以前称为KVM(Kilobyte Virtual Machine,千字节虚拟机)。 VM一般用于内存很少(如1 MB以内)、CPU处理能力弱(如几MHz)的嵌入式设备。Sun公司于2000年发布CLDC 1.0规范及KVM的参考实现,之后于2006年将KVM参考实现转到开源社区,并重命名为phoneME Fea-ture。至2009年,phoneME Feature先后经历了MR1、MR2、MR3、MR4版。本文基于phoneME Feature MR4。通常CLDC VM的结构如图1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202584.htm

其中MIDlet是各种Java ME应用程序,运行于CLDC虚拟机之上。
(2)CDC VM
CDC VM(Conntected Device Configuration Virtual Machine)是已连接的设备配置的虚拟机,简称CVM。CVM一般用于智能手机、数字机顶盒、PDA等嵌入式设备。
phoneME Feature MR4软件是一个高性能的虚拟机,它不仅遵循CLDC规范,还实现了高效的资源管理,以及对多任务的支持等。与早期的KVM虚拟机相比,CLDC VM增加了如下特征:
◆支持CLDC 1.0、CLDC 1.1和CLDC 1.1.1;
◆改进Java应用程序的启动时间和执行速度;
◆支持AOT(Ahead-Of-Time,提前)编译技术;
◆支持原地执行(in-place execution)功能;
◆支持多任务功能。


2 CLDC VM移植原理
phoneME Feature软件是一个功能完整的虚拟机,它通过了Sun公司的TCK(Technology Compatibility Kit,技术兼容工具包)兼容测试集。phoneME Feature直接支持两种CPU架构:x86架构和ARM架构。在这两种架构上移植仅需少量修改,而要移植到架构则需做较多修改。phoneME Feature软件的结构如图2所示。

①JavaCall API移植层:该层提取目标平台的需求,实现必须移植的函数集,是基于目标平台的实现。pho-neME Feature的主要移植工作集中于此层。
②MIDP/CLDC层:是嵌入式Java虚拟机的核心部分。其中CLDC为资源受限的设备定义了应用编程接口和虚拟机的基础函数集,MIDP(Mobile Information Device Profile,移动信息设备简表)则提供应用程序环境和应用程序所需的大量服务。
③PCSL(Portable Common Services Library,可移植的通用服务库)层:提供底层服务,供CLDC、MIDP和其他可选包调用。
④抽象层:是一套函数集,所有扩展JSR包通过抽象层接口与MIDP/CLDC层进行交互。
⑤扩展JSR包:为虚拟机提供扩展功能。扩展JSR包种类很多,可根据需要进行扩展。如支持蓝牙和OBEX(对象交换)功能的JSR82扩展包、支持Web服务的JSR172包、支持定位功能的JSR179包、支持在线支付功能的JSR229包等。
Java虚拟机的移植首先要确定两件事:一是目标CPU,二是目标OS(操作系统)。OS移植比较简单,移植工作集中在虚拟机自身和核心CLDC库上;而CPU移植则较为复杂,因为汇编解释器和适配的编译器十分依赖于目标CPU架构。


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关键词: MIPS CLDC Java 虚拟机

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