MTK系統(tǒng)下的J2ME運(yùn)行平臺(tái)設(shè)計(jì)

摘要 在目前手機(jī)移動(dòng)開發(fā)上，Java技術(shù)提供給用戶多種應(yīng)用服務(wù)，發(fā)展空間比較大。本文描述了J2ME運(yùn)行平臺(tái)在MTK系統(tǒng)下的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。首先，簡(jiǎn)要介紹了J2ME運(yùn)行環(huán)境和MTK平臺(tái)。然后，在分析此系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有資源和平臺(tái)特性，提出了整個(gè)平臺(tái)的框架，并且詳細(xì)描述平臺(tái)各個(gè)子功能模塊的設(shè)計(jì)。最后，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞 嵌入式系統(tǒng) J2ME MTK Java虛擬機(jī) 移植接口

引 言
現(xiàn)在Java技術(shù)十分流行，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，而且在SUN公司推出了J2ME平臺(tái)后，眾多移動(dòng)式系統(tǒng)都紛紛支持Java應(yīng)用程序。由于Java已經(jīng)成為了業(yè)界公認(rèn)的通用網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)言，具有超強(qiáng)的跨平臺(tái)性，所以Java這種Write once，Run anywhere的特性被目前幾乎所有的手機(jī)系統(tǒng)開發(fā)商所承認(rèn)并運(yùn)用。無一例外，當(dāng)今的智能手機(jī)操作系統(tǒng)都支持KJava技術(shù)。為了保證手機(jī)操作系統(tǒng)支持運(yùn)行Java程序，需要將Java虛擬機(jī)移植到手機(jī)操作系統(tǒng)上。由于手機(jī)這種移動(dòng)式信息設(shè)備都采用小容量的Flash和RAM，所以就要求虛擬機(jī)體積更小，實(shí)時(shí)效率更高，故這種Java虛擬機(jī)被稱為KVM(K Virtual Machine)。
由于J2ME是以消費(fèi)性產(chǎn)品為目標(biāo)而設(shè)計(jì)的Java運(yùn)行環(huán)境，專門針對(duì)移動(dòng)電話、數(shù)字機(jī)頂盒和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，因而影響力巨大。本文將研究在MTK手機(jī)操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)嵌入式Java。整個(gè)J2ME運(yùn)行平臺(tái)包括Java應(yīng)用的下載、安裝、運(yùn)行及觸摸屏支持等一系列功能。

1 相關(guān)技術(shù)研究
1．1 J2ME平臺(tái)
現(xiàn)在的Java系統(tǒng)是一個(gè)全方位的開發(fā)、運(yùn)行平臺(tái)，可以在任何計(jì)算環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。在嵌入式系統(tǒng)，SUN公司推出了J2 ME(Java 2 platform Micro Edition)。
J2ME是Java 2標(biāo)準(zhǔn)版本的微型版本，支持各種各樣的消費(fèi)類產(chǎn)品和嵌入式設(shè)備，如移動(dòng)電話、PDA、互聯(lián)網(wǎng)可視電話、數(shù)字機(jī)頂盒、車載娛樂和導(dǎo)航系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備以及信息家電等。J2ME是為了那些使用有限的能源、有限的網(wǎng)絡(luò)連接(通常是無線連接)以及有限圖形用戶界面能力的設(shè)備開發(fā)的。
J2ME體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中簡(jiǎn)表層、配置層和Java虛擬機(jī)是J2ME的組成部分。J2ME是一個(gè)簡(jiǎn)化的Java，是針對(duì)各種不同的低端設(shè)備而設(shè)計(jì)的。為了滿足各種環(huán)境，J2ME設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)表一配置規(guī)范。配置是一個(gè)語(yǔ)言特性和核心類的配置規(guī)范，針對(duì)不同的環(huán)境(內(nèi)存、顯示、網(wǎng)絡(luò)連接和處理能力)給定不同的配置。也就是定義了該環(huán)境的Java語(yǔ)言子集和核心類庫(kù)，虛擬機(jī)開發(fā)者遵照此配置來開發(fā)虛擬機(jī)。最著名的兩個(gè)配置是連接設(shè)備配置(CDC)和連接有限設(shè)備配置(CLDC)。

CLDC包括K虛擬機(jī)(KVM)和一組核心類庫(kù)，主要是針對(duì)用戶接口簡(jiǎn)單、內(nèi)存較小、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)連時(shí)斷以及帶寬較窄的小型無線設(shè)備。其中KVM是JVM的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，特別用于移動(dòng)電話、PDA等設(shè)備。
簡(jiǎn)表是針對(duì)相同配置的不同特性而開發(fā)的擴(kuò)展類庫(kù)，它提供給開發(fā)者在特定類型設(shè)備上開發(fā)的類庫(kù)。例如，移動(dòng)信息設(shè)備子集MIDP(Mobile Information Device Pro―file)綜合考慮了移動(dòng)設(shè)備的屏幕和內(nèi)存限制，定義了J2ME適用的硬件和軟件框架，并提供了這個(gè)框架要實(shí)現(xiàn)的基本功能及標(biāo)準(zhǔn)接口；應(yīng)用開發(fā)者可以基于這個(gè)框架開發(fā)出各種應(yīng)用。MIDP 2．0定義了一系列軟件接口，包括基本輸入輸出、圖形用戶接口、網(wǎng)絡(luò)、事件機(jī)制、文件系統(tǒng)、應(yīng)用管理系統(tǒng)、游戲接口、聲音輸出接口和安全機(jī)制。
由于CLDC的設(shè)備資源受到限制，所以SUN公司專門開發(fā)了一個(gè)新的虛擬機(jī)KVM。Sun公司于2000年公布了KVM的參考實(shí)現(xiàn)，采用解釋執(zhí)行字節(jié)碼的Java虛擬機(jī)。與編譯執(zhí)行相比，解釋執(zhí)行的Java虛擬機(jī)在移動(dòng)通信設(shè)備上具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：虛擬機(jī)占用移動(dòng)通信設(shè)備非易失性存儲(chǔ)空間比較?。惶摂M機(jī)運(yùn)行時(shí)占用RAM空間比較?。唤忉寛?zhí)行核心代碼量?。蛔止?jié)碼占用RAM空間比較?。粚?shí)現(xiàn)難度低，可移植性好。現(xiàn)有的具有KVM支持的移動(dòng)通信設(shè)備大多是基于該參考實(shí)現(xiàn)的。