一種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的java解決方案制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基于Android?Dalvik虛擬機(jī)機(jī)制的Java虛擬機(jī)系統(tǒng)，即Dthing系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：Java虛擬機(jī)內(nèi)核模塊、Java語言基礎(chǔ)庫模塊和操作系統(tǒng)移植層。Dthing是利用開源免費(fèi)的Dalvik虛擬機(jī)技術(shù)，進(jìn)行重新設(shè)計，優(yōu)化，裁剪，增加新功能，而研發(fā)出的一套適應(yīng)于嵌入式系統(tǒng)的Java虛擬機(jī)解決方案。Dthing系統(tǒng)是高效的，對行業(yè)客戶，對終端廠商，對應(yīng)用開發(fā)者都有極大幫助的Java虛擬機(jī)解決方案。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供了一種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基于Android?Dalvik虛擬機(jī)機(jī)制的Java虛擬機(jī)系統(tǒng)，即Dthing系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：Java虛擬機(jī)內(nèi)核模塊、Java語言基礎(chǔ)庫模塊和操作系統(tǒng)移植層。Dthing是利用開源免費(fèi)的Dalvik虛擬機(jī)技術(shù)，進(jìn)行重新設(shè)計，優(yōu)化，裁剪，增加新功能，而研發(fā)出的一套適應(yīng)于嵌入式系統(tǒng)的Java虛擬機(jī)解決方案。Dthing系統(tǒng)是高效的，對行業(yè)客戶，對終端廠商，對應(yīng)用開發(fā)者都有極大幫助的Java虛擬機(jī)解決方案?！緦＠f明】—種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的java解決方案
本專利技術(shù)屬于計算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域,尤其涉及Java虛擬機(jī)領(lǐng)域，是一種基于AndroidDalvik虛擬機(jī)解釋器，適用于嵌入式操作系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的新型Java虛擬機(jī)解決方案。
技術(shù)介紹
Java語目是一種由SUN公司提出的計算機(jī)編程語目。Java虛擬機(jī)是指Java語目的運(yùn)行環(huán)境。在手機(jī)終端操作系統(tǒng)中，Java虛擬機(jī)機(jī)制有基于SUN公司J2ME參考實(shí)現(xiàn)的棧虛擬機(jī)，主要應(yīng)用于非智能手機(jī)上，以及智能手機(jī)上Android系統(tǒng)的基于寄存器的Dalvik虛擬機(jī)。如圖1所示，基于棧的虛擬機(jī)，其指令為單字節(jié)碼，指令個數(shù)不超過256個。基于棧的虛擬機(jī)，所有指令執(zhí)行均是在棧上進(jìn)行，對于有多個操作數(shù)的指令，會將數(shù)據(jù)load到Java棧上后,再進(jìn)行操作。如圖2所示，Dalvik VM是基于寄存器虛擬機(jī)。將JDK編譯生成的class文件通過Dex工具處理后，生成Dex code,也可稱為“雙字節(jié)碼”。其指令格式為均為雙字節(jié)，即16位指令。Dalvik有虛擬寄存器，指令操作會將操作數(shù)load到寄存器后再進(jìn)行運(yùn)算等。現(xiàn)有的J2ME規(guī)范和虛擬機(jī)主要針對非智能手機(jī)上游戲及應(yīng)用設(shè)計，目前除了沒有針對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)做擴(kuò)展外，其次如果廠商使用此類虛擬機(jī)，需要向SUN公司(目前的Oracle)交付昂貴的的License費(fèi)用。Android的Davlik虛擬機(jī)機(jī)制是完全開源的,但是Android的Dalvik虛擬機(jī)是基于Linux操作系統(tǒng)，并不適應(yīng)于目前的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)平臺。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基于Android Dalvik虛擬機(jī)機(jī)制的Java虛擬機(jī)系統(tǒng)，以解決J2ME規(guī)范和虛擬機(jī)沒有針對物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)做擴(kuò)展以及需要向SUN公司(目前的Oracle)交付昂貴的的License費(fèi)用的問題以及解決Android的Dalvik虛擬機(jī)不適應(yīng)于目前的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)平臺的問題。為了解決上述問題,本專利技術(shù)提出了一種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基于AndroidDalvik虛擬機(jī)機(jī)制的Java虛擬機(jī)系統(tǒng)，即Dthing系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括Java虛擬機(jī)內(nèi)核模塊、Java語言基礎(chǔ)庫模塊和操作系統(tǒng)移植層；所述的Java虛擬機(jī)內(nèi)核模塊包含類加載模塊、內(nèi)存管理模塊、垃圾回收模塊、線程管理模塊、虛擬機(jī)解釋器模塊Java虛擬機(jī)啟動時，加載Java語言基礎(chǔ)庫模塊，初始化系統(tǒng)，運(yùn)行Java應(yīng)用程序；所述類加載模塊用于加載Java系統(tǒng)基礎(chǔ)庫，供解釋運(yùn)行Java應(yīng)用時調(diào)用，類加載模塊在類加載過程中采用和Java系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)存空間共享的方式來減少內(nèi)存使用，同時移除Android MMAP機(jī)制以適應(yīng)嵌入式操作系統(tǒng)環(huán)境；所述內(nèi)存管理模塊增加內(nèi)存碎片整理頻率以提高內(nèi)存的重用；所述的垃圾回收模塊采用優(yōu)化的Mark-Sweep-Compact機(jī)制提高嵌入式設(shè)備中內(nèi)存的使用效率；所述的線程管理模塊采用輕型的線程機(jī)制，獨(dú)立于操作系統(tǒng)；所述的虛擬機(jī)解釋器模塊根據(jù)精簡的Java語言基礎(chǔ)庫簡化或去除某些指令；所述的Java語言基礎(chǔ)庫模塊根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用特性去除了標(biāo)準(zhǔn)Java語言庫中某些功能，以減少虛擬機(jī)占用的空間；所述的操作系統(tǒng)移植層，為虛擬機(jī)調(diào)用平臺功能提供的統(tǒng)一的接口定義，以提高虛擬機(jī)系統(tǒng)在不同操作系統(tǒng)或平臺系統(tǒng)上移植的效率。該Java虛擬機(jī)系統(tǒng)可以應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)終端的操作系統(tǒng)上。該系統(tǒng)還包括Java驅(qū)動模塊，應(yīng)用管理模塊，運(yùn)營商管理模塊；所述Java驅(qū)動模塊，實(shí)現(xiàn)了 Java層的驅(qū)動機(jī)制，以提高物聯(lián)網(wǎng)中對海量傳感器的管理；所述應(yīng)用管理模塊，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用的遠(yuǎn)程控制；所述的運(yùn)營商管理模塊增加了對不同運(yùn)營商協(xié)議的支持。該系統(tǒng)還定義了一種Java驅(qū)動方法，該方法包括:步驟一:將平臺操作系統(tǒng)級的驅(qū)動的控制管理和數(shù)據(jù)讀寫提升到Java系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)；步驟二:平臺操作系統(tǒng)只提供通用的硬件控制接口 ；步驟三:使用Java應(yīng)用調(diào)用Java虛擬機(jī)提供的驅(qū)動單元控制接口。該Java驅(qū)動方法適用于海量傳感器部署后的驅(qū)動適配。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)移動WMMP協(xié)議的規(guī)范的步驟如下:步驟一 =Java系統(tǒng)啟動后，將WMMP功能加載到系統(tǒng)中；步驟二 Java系統(tǒng)注冊到移動運(yùn)營商的運(yùn)營管理平臺，注冊本地終端；步驟三:系統(tǒng)發(fā)送鏈接請求和運(yùn)營商業(yè)務(wù)管理平臺鏈接，完成業(yè)務(wù)流程。所述運(yùn)營商協(xié)議包括移動WMMP協(xié)議。由此可見，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):1.本專利技術(shù)為了解決Dalvik VM應(yīng)用到嵌入式操作系統(tǒng)上的問題，對DalvikVM進(jìn)行的重新定制和設(shè)計，使其對系統(tǒng)資源的要求更低，效率更高，更適用于像ThreadX，Nucleus等嵌入式操作系統(tǒng)。2.增加了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的特點(diǎn)，提出在虛擬機(jī)中增加Java動態(tài)驅(qū)動，遠(yuǎn)程監(jiān)控等機(jī)制。3.解決第三方的license費(fèi)用。Dthing虛擬機(jī)系統(tǒng)與J2ME虛擬機(jī)系統(tǒng)對比優(yōu)勢:1.Dthing系統(tǒng)的解釋器采用Android Dalvik VM的基于寄存器的虛擬機(jī)機(jī)制,其效率比基于棧的虛擬機(jī)機(jī)制效率更高。2.現(xiàn)有的嵌入式Java虛擬機(jī)都是基于J2ME的架構(gòu)，J2ME是面向非智能手機(jī)的行業(yè)，J2ME的技術(shù)規(guī)范在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)并不適合。同時J2ME的技術(shù)規(guī)范長期沒有更新，需要新技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充。3.Dthing系統(tǒng)的虛擬機(jī)基于Apache的license規(guī)范，不必向Google或SUN(Oracle)交付第三方license費(fèi)用。Dthing虛擬機(jī)系統(tǒng)與Android Dalvik虛擬機(jī)系統(tǒng)對比優(yōu)勢:1.Android Dalvik虛擬機(jī)是基于Linux操作系統(tǒng)上設(shè)計的虛擬機(jī)機(jī)制。并且對硬件環(huán)境要求很高。2.Android Dalvik虛擬機(jī)并不是單獨(dú)的產(chǎn)品，它只存在于Android的手機(jī)操作系統(tǒng)中。因而盡管其效率很高，但是無法直接應(yīng)用到其它行業(yè)。Dthing虛擬機(jī)系統(tǒng)解決了 Android Dalvik虛擬機(jī)對資源要求高的問題，并將其應(yīng)用到嵌入式操作系統(tǒng)上，擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。同時Dthing系統(tǒng)針對嵌入式操作系統(tǒng)增強(qiáng)了相應(yīng)的功能。【專利附圖】【附圖說明】圖1是基于棧的Java虛擬機(jī)。圖2是基于寄存器的Java虛擬機(jī)架構(gòu)。圖3是Dthing系統(tǒng)架構(gòu)圖?！揪唧w實(shí)施方式】本專利技術(shù)提出了一種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基于Android Dalvik虛擬機(jī)機(jī)制的Java虛擬機(jī)系統(tǒng)，即Dthing系統(tǒng),該系統(tǒng)Java虛擬機(jī)內(nèi)核機(jī)制，Java語言基礎(chǔ)庫,操作系統(tǒng)移植層。所述的Java虛擬機(jī)內(nèi)核部分有類加載模塊，內(nèi)存管理模塊，垃圾回收模塊，線程管理模塊，虛擬機(jī)解釋器模塊。Java虛擬機(jī)運(yùn)行過程包括虛擬機(jī)啟動時的基礎(chǔ)庫加載，初始化，和虛擬機(jī)運(yùn)行Java應(yīng)用程序。所述的類加載模塊用于加載Java系統(tǒng)基礎(chǔ)庫，供解釋運(yùn)行Java應(yīng)用時調(diào)用，本專利技術(shù)的類加載模塊本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的基于Android?Dalvik虛擬機(jī)機(jī)制的Java虛擬機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：Java虛擬機(jī)內(nèi)核模塊、Java語言基礎(chǔ)庫模塊和操作系統(tǒng)移植層；所述的Java虛擬機(jī)內(nèi)核模塊包含類加載模塊、內(nèi)存管理模塊、垃圾回收模塊、線程管理模塊、虛擬機(jī)解釋器模塊；Java虛擬機(jī)啟動時，加載Java語言基礎(chǔ)庫模塊，初始化系統(tǒng)，運(yùn)行Java應(yīng)用程序；所述類加載模塊用于加載Java系統(tǒng)基礎(chǔ)庫，供解釋運(yùn)行Java應(yīng)用時調(diào)用，類加載模塊在類加載過程中采用和Java系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)存空間共享的方式來減少內(nèi)存使用，同時移除Android?MMAP機(jī)制以適應(yīng)嵌入式操作系統(tǒng)環(huán)境；所述內(nèi)存管理模塊增加內(nèi)存碎片整理頻率以提高內(nèi)存的重用；所述的垃圾回收模塊采用優(yōu)化的Mark?Sweep?Compact機(jī)制提高嵌入式設(shè)備中內(nèi)存的使用效率；所述的線程管理模塊采用輕型的線程機(jī)制，獨(dú)立于操作系統(tǒng)；所述的虛擬機(jī)解釋器模塊根據(jù)精簡的Java語言基礎(chǔ)庫簡化或去除某些指令；所述的Java語言基礎(chǔ)庫模塊根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用特性去除了標(biāo)準(zhǔn)Java語言庫中某些功能，以減少虛擬機(jī)占用的空間；所述的操作系統(tǒng)移植層，為虛擬機(jī)調(diào)用平臺功能提供的統(tǒng)一的接口定義，以提高虛擬機(jī)系統(tǒng)在不同操作系統(tǒng)或平臺系統(tǒng)上移植的效率。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許小剛，常欣，石亮，龍帆，黃傳，
申請(專利權(quán))人：北京雅魯藏布科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：