實時Java編譯系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、與桌面系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)相比,實時嵌入式系統(tǒng)(RTES)軟件還是采用過時的或者晦澀的C／C++或匯編語言等手段進(jìn)行研發(fā),然而這些開發(fā)手段的諸多缺點難以滿足嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,因此需要引入新的開發(fā)語言和手段到嵌入式系統(tǒng)中。Java技術(shù)的面向?qū)ο蟆⒄Z言級并發(fā)支持、安全等特點使得它在Internet領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并且引起了嵌入式編程人員的高度重視,Java實時規(guī)范(RTSJ)的出現(xiàn)就是最好的例證,其通過各種工具和機制使Java規(guī)范具備了實時性

2、。龍芯2F處理器是我國自主研發(fā)的高性能通用處理器,其主要面向高端嵌入式應(yīng)用。但是,目前在龍芯平臺上運行的Java,應(yīng)用程序都是基于Java虛擬機的并且不具備實時性,使得龍芯平臺應(yīng)用于實時嵌入式領(lǐng)域受到很大限制。
　　 根據(jù)上述不足,設(shè)計一款以龍芯2F處理器硬件平臺和實時Linux操作系統(tǒng)為運行環(huán)境,符合RTSJ標(biāo)準(zhǔn)的實時Java編譯系統(tǒng)。首先,深入研究了龍芯2F處理器的體系結(jié)構(gòu)及硬件平臺各IO模塊,并且詳細(xì)地分析了操作系統(tǒng)的實時

3、特性及內(nèi)存管理子系統(tǒng),為實時Java類庫的設(shè)計和應(yīng)用程序數(shù)據(jù)對象的分配及釋放做好準(zhǔn)備:在此基礎(chǔ)上,根據(jù)RTSJ標(biāo)準(zhǔn)引入異步事件、實時線程、物理內(nèi)存訪問和優(yōu)先級調(diào)度策略等實時擴展技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)本編譯系統(tǒng)的實時Java類庫,提供了能夠創(chuàng)建、驗證、分析、執(zhí)行和管理實時Java線程的應(yīng)用程序接口,這些接口確保了Java在嵌入式應(yīng)用中的實時性；最后,深徹研究編譯技術(shù),以實現(xiàn)RTSJ標(biāo)準(zhǔn)的jRate及sun公司的GJC編譯系統(tǒng)為參考,設(shè)計不依賴Jav

4、a虛擬機能夠直接生成龍芯2F處理器目標(biāo)代碼的實時Java交叉編譯器。在編譯器設(shè)計過程中,采用單遍掃描語法制導(dǎo)翻譯模式,以語法分析程序單元為核心,使用C++作為宿主語言設(shè)計完成編譯器的詞法分析器,語法／語義分析器和代碼生成器等主要部分；同時,引入面向?qū)ο蠓椒ê皖悗旒夹g(shù)消除語法和語義產(chǎn)生歧義的情況,這樣做不但避免了大量的重復(fù)操作,而且還提高了實時Java交叉編譯器本身的可擴充性和可復(fù)用性。
　　 經(jīng)測試,編譯器基本實現(xiàn)了Java源程