Mobile—C移動(dòng)代理函數(shù)庫(kù)的封裝機(jī)制

余志永　包艷青

摘 要：本文簡(jiǎn)述了Mobile-C與Ch的優(yōu)勢(shì)，詳細(xì)介紹了Mobile-C移動(dòng)代理函數(shù)庫(kù)的原理機(jī)制與封裝調(diào)用。通過Mobile-C移動(dòng)代理來實(shí)現(xiàn)控制時(shí)，可以在運(yùn)行中動(dòng)態(tài)地切換成新的算法，函數(shù)庫(kù)的使用使得代理傳送的代碼量大大減少，減少網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，同時(shí)使程序的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，為復(fù)雜控制的實(shí)現(xiàn)做好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：Mobile-C；Ch；移動(dòng)代理；函數(shù)庫(kù)封裝

Mobile-C是一個(gè)基于FIPA標(biāo)準(zhǔn)的多代理平臺(tái)，是專為實(shí)現(xiàn)硬件的實(shí)時(shí)連接和資源受限制的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它支持智能機(jī)電系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)中的C/C++的移動(dòng)代理。移動(dòng)代理是一種可以在不同的執(zhí)行環(huán)境之間移動(dòng)的軟件組件，可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建，發(fā)送到遠(yuǎn)程系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)。一個(gè)移動(dòng)代理在遠(yuǎn)程系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可以動(dòng)態(tài)地改變運(yùn)行著的程序的算法，而無須中斷、重新編譯和啟動(dòng)遠(yuǎn)程系統(tǒng)，特別適用于動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境。

Mobile-C作為普通的移動(dòng)代理平臺(tái)，能夠應(yīng)用到許多領(lǐng)域，適用于網(wǎng)絡(luò)智能機(jī)電一體化和嵌入式系統(tǒng)。例如，柔性自動(dòng)化系統(tǒng)[2]。還可用于移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)時(shí)控制[3]，實(shí)現(xiàn)算法間的切換和參數(shù)的修改。Mobile-C庫(kù)使Mobile-C代理機(jī)構(gòu)可以嵌入到支持C/C++移動(dòng)代理的程序中去。另外，通過Mobile-C API函數(shù)，用戶可以完全控制嵌入到程序中的Mobile-C代理機(jī)構(gòu)。因此，Mobile-C庫(kù)不僅為分布式應(yīng)用提供了有效的代碼移動(dòng)性，而且還促進(jìn)了多代理系統(tǒng)的開發(fā)，使其可以容易地與多種硬件設(shè)備交互。

Ch是一個(gè)支持跨平臺(tái)的，具有強(qiáng)大擴(kuò)展功能的C/C++程序的解釋器，即無需編譯即可執(zhí)行，無需修改程序即可跨平臺(tái)執(zhí)行。Ch作為Mobile-C的執(zhí)行引擎，使得Mobile-C具有Ch的所有優(yōu)點(diǎn)。Ch支持ISO 1990C標(biāo)準(zhǔn)的所有功能和ISO C99的大部分特性，還支持C++中基于對(duì)象的編程。如用C語言作為移動(dòng)代理的代碼語言，可以容易的實(shí)現(xiàn)與底層硬件的交互，特別適用于機(jī)電一體化和嵌入式系統(tǒng)。而其它移動(dòng)代理平臺(tái)，如：Mole、Aglets、Concordia、JADE，只支持Java開發(fā)，Java語言又是不支持底層硬件開發(fā)。因此，Mobile-C在機(jī)電系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)中很有優(yōu)勢(shì)。

1 Mobile-C移動(dòng)代理函數(shù)庫(kù)的原理機(jī)制

首先，介紹Ch的函數(shù)庫(kù)調(diào)用的原理機(jī)制，它和Mobile-C下的相同。其次說明各個(gè)文件的作用。

Ch SDK的開發(fā)可以通過完全新建源代碼來實(shí)現(xiàn)，也可以通過對(duì)現(xiàn)有的二進(jìn)制靜態(tài)庫(kù)、動(dòng)態(tài)庫(kù)或共享庫(kù)進(jìn)行二次封裝來實(shí)現(xiàn)，從而加快開發(fā)的進(jìn)度。本文中的控制代碼是源代碼，沒有現(xiàn)成的庫(kù)可以利用，因此選用第一種方式實(shí)現(xiàn)。下面先介紹Mobile-C移動(dòng)代理函數(shù)庫(kù)的原理機(jī)制。如下圖1中以主程序的main

函數(shù)中調(diào)用func1

函數(shù)為例，來說明Ch中對(duì)C函數(shù)調(diào)用的過程。如圖所示，Ch空間指調(diào)用func1

函數(shù)的程序空間由主程序和chf文件組成；C空間指func1

函數(shù)和接口函數(shù)所封裝得到的函數(shù)庫(kù)的空間，由func1.c文件和func1_chdl.c文件封裝而成。

函數(shù)時(shí)，首先調(diào)用fun1.chf文件，建立句柄打開動(dòng)態(tài)庫(kù)，然后打開相應(yīng)的函數(shù)，把Ch空間的參數(shù)傳遞到C空間并運(yùn)行庫(kù)函數(shù)，最后傳回返回值并關(guān)閉句柄。動(dòng)態(tài)庫(kù)是由func1.c文件和func1_chdl.c文件封裝成的動(dòng)態(tài)函數(shù)庫(kù)libfun1.dl；也可以先將fun1c.c文件封裝成動(dòng)態(tài)庫(kù)func1.dll，然后將封裝func1.dll時(shí)生成的靜態(tài)庫(kù)文件func1.lib和func1_chdl.c封裝成動(dòng)態(tài)函數(shù)庫(kù)libfunc1.dl。

需要封裝多個(gè)函數(shù)時(shí)，可以將各個(gè)函數(shù)文件funcn.c和funcn_chdl.c文件封裝成一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)libfunc.dl；也可以用一個(gè)func.c文件包含各個(gè)函數(shù)，一個(gè)func_chdl.c文件包含各個(gè)函數(shù)接口封裝成一個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)。前者每個(gè)函數(shù)有一個(gè)同名的chf文件，后者需要一個(gè)包含各個(gè)函數(shù)所需chf文件內(nèi)容的chf文件，但是文件名需要和第一個(gè)函數(shù)的名相同，而且必須先調(diào)用第一個(gè)函數(shù)后才能調(diào)用其它的函數(shù)。當(dāng)封裝的函數(shù)較多時(shí)前者的Makefile文件復(fù)雜，后者的Makefile文件則不因封裝函數(shù)的多少而變復(fù)雜。因此，選用后者來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)代理函數(shù)的封裝，同時(shí)減少了chf文件的個(gè)數(shù)，優(yōu)化了程序結(jié)構(gòu)。

下面的圖2更形象的描繪出Ch SDK中各個(gè)文件的作用。

2 總結(jié)

使用Mobile-C，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)終端代理的實(shí)時(shí)控制，動(dòng)態(tài)地切換算法，控制方式靈活方便快捷，程序算法調(diào)試簡(jiǎn)便，封裝成函數(shù)庫(kù)以后程序結(jié)構(gòu)優(yōu)化有利于開發(fā)。移動(dòng)代理技術(shù)的發(fā)展方向是分布式復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)，它能增強(qiáng)分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析。

參考文獻(xiàn)

[1] Mobile-C. A Multi-Agent Platform for Mobile C/C++ Agents[EB/OL].（2001-08-09）[2010-12-10] http：//www.mobilec.org.

[2] NESTINGER S S， CHEN B， CHENG H H. A Mobile Agent-Based Framework for Flexible Automation Systems[J]. IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS， 2010， 15（6）： 942-951.

[3] CHOU Y C， KO D， CHENG H H. An embeddable mobile agent platform supporting runtime code mobility， interaction and coordination of mobile agents and host systems[J]. Information and Software Technology， 2010， 52： 185-196.

[4] CHENG H H. Scientific computing in the Ch programming language[J]. Scientific Programming， 1993， 2（3）： 49-75.

[5] CHENG H H. Ch： A C/C++ interpreter for script computing[J]. C/C++ Users Journal， 2006， 24（1）： 6-12.

[6] CHENG H H. Ch – an Embeddable C/C++ Interpreter[EB/OL]. [2009-04-15] http：//www.softintegration.com.

[7] CHOU Y C， KO D， CHENG H H. Mobile agent-based computational steering for distributed applications[J]. Concurrency and Computation： Practice and Experience， 2009， 21（18）： 2377-2399.