嵌入式系統(tǒng)運(yùn)用Java技術(shù)相關(guān)研究

羅吉林

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嵌入式系統(tǒng)運(yùn)用Java技術(shù)相關(guān)研究

羅吉林

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院，廣東 珠海 519088

近些年來(lái)，嵌入式技術(shù)取得了日新月異的發(fā)展，微波爐、電視機(jī)、電話(huà)、電視等電子產(chǎn)品中都使用了這種技術(shù)。這些產(chǎn)品極大的方便了人們的生活，嵌入式系統(tǒng)貢獻(xiàn)最大。而在嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，和其他傳統(tǒng)編程語(yǔ)言相比，Java語(yǔ)言有著安全性高，面向?qū)ο髲V的特點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛。因此，在論述了嵌入式系統(tǒng)中Java技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及其應(yīng)用實(shí)例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步論述了Java系統(tǒng)的作用。

嵌入式系統(tǒng)；Java技術(shù)；面向?qū)ο?/p>

引言

Java語(yǔ)言是一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，它是由C++語(yǔ)言改進(jìn)而來(lái)的。在最初設(shè)計(jì)Java技術(shù)時(shí)，是希望將其應(yīng)用在嵌入式設(shè)備中，而隨著互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋率越來(lái)越高以及計(jì)算機(jī)的逐漸普及，在開(kāi)發(fā)服務(wù)器端和臺(tái)式機(jī)等應(yīng)用時(shí)，Java語(yǔ)言由于其面向?qū)ο蠛屯ㄓ眯砸约鞍踩?、可移植性、可靠性、分布式、?dòng)態(tài)性、多線(xiàn)程性等特點(diǎn)備受青睞。就目前來(lái)看，不論是航空、軍事、通信等領(lǐng)域，或是電器、手機(jī)產(chǎn)品領(lǐng)域，嵌入式技術(shù)的應(yīng)用都極為常見(jiàn)。而在開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)軟件時(shí)，人們的首先選擇通常是傳統(tǒng)語(yǔ)言，如C++語(yǔ)言、C語(yǔ)言，甚至是晦澀難懂的匯編語(yǔ)言等，利用上述語(yǔ)言編寫(xiě)出來(lái)的程序，開(kāi)發(fā)出來(lái)的平臺(tái)通常比較繁瑣，并且效率不高，而時(shí)代的快速發(fā)展度對(duì)嵌入式系統(tǒng)提出了更高的要求，這些傳統(tǒng)的語(yǔ)言已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足，使用Java語(yǔ)言則可以有效避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)。

1 Java技術(shù)讓嵌入式系統(tǒng)變?yōu)橥ㄓ玫耐ㄐ旁O(shè)備成為可能

日新月異的移動(dòng)通信技術(shù)預(yù)示著在未來(lái)必然會(huì)有智能化的移動(dòng)通信設(shè)備，但是目前現(xiàn)有的通訊設(shè)備的操作系統(tǒng)之間是不兼容的，這樣就浪費(fèi)了大量的開(kāi)發(fā)資源?；诖耍兄梢浦残砸约翱缙脚_(tái)特點(diǎn)的Java技術(shù)應(yīng)用的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題，因此現(xiàn)在的移動(dòng)通訊設(shè)備在開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)通常都會(huì)使用Java平臺(tái)。與處理器無(wú)關(guān)是Java技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)之一。傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)，針對(duì)特定微處理器設(shè)計(jì)的程序就是嵌入程序，而程序如果使用C語(yǔ)言的話(huà)，為了保障程序的可移植性，還需要進(jìn)行交叉編譯或者編譯。而使用Java技術(shù)的話(huà)，存儲(chǔ)在一個(gè)系統(tǒng)中的程序在被下載下來(lái)之后還可以在另一個(gè)迥然相異的系統(tǒng)上使用[1]。因此，如果嵌入式設(shè)備應(yīng)用了Java技術(shù)，那么程序的下載就不再受限，使用不同的設(shè)備處理器運(yùn)行同一個(gè)程序、利用互聯(lián)網(wǎng)傳遞程序信息就成為可能?？偟膩?lái)說(shuō)，一個(gè)使用了Java技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)就會(huì)變成一個(gè)可以下載、運(yùn)行相應(yīng)程序的通用通信設(shè)備。

2 Java技術(shù)使嵌入式系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性

目前，實(shí)時(shí)性是那些能夠在嵌入式設(shè)備中運(yùn)行的系統(tǒng)程序的特點(diǎn)，也就是實(shí)時(shí)系統(tǒng)。和一般的通用系統(tǒng)相比的話(huà)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)性能有著更高的要求。也就是說(shuō)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)必須嚴(yán)格規(guī)定系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。除此之外，Java技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的要求還有系統(tǒng)需短小精悍，運(yùn)行速度要快以及確定的時(shí)間，包括確定的資源分配時(shí)間和確定的任務(wù)調(diào)度時(shí)間。我們可以認(rèn)為實(shí)時(shí)系統(tǒng)的優(yōu)劣決定了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的成功與否。而使用傳統(tǒng)的C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)也有很高的執(zhí)行力，但是這種系統(tǒng)有以下兩大弱點(diǎn)，導(dǎo)致了C語(yǔ)言無(wú)法獲得更廣泛的應(yīng)用：（1）極其復(fù)雜的開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)平臺(tái)；（2）極低的使用開(kāi)發(fā)效率。在當(dāng)下，人們的生活節(jié)奏越來(lái)越快，這就意味著嵌入式產(chǎn)品的使用周期不再那么長(zhǎng)了，因此嵌入式產(chǎn)品在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，一個(gè)新開(kāi)發(fā)的嵌入式產(chǎn)品能否取得成功很大程度上取決于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率。所以，對(duì)于那些具有實(shí)時(shí)性的嵌入設(shè)備而言，Java語(yǔ)言的使用是意義重大的。

3 Java技術(shù)使嵌入式系統(tǒng)安全性更高

在設(shè)計(jì)Java語(yǔ)言時(shí)，其設(shè)計(jì)者剔除了指針變量的概念，這一變動(dòng)導(dǎo)致了Java語(yǔ)言只能讀寫(xiě)那些由Java內(nèi)存分配管理系統(tǒng)所創(chuàng)建的對(duì)象，也就是說(shuō)它無(wú)法隨意訪(fǎng)問(wèn)嵌入設(shè)備的所有內(nèi)存。從理論方面來(lái)說(shuō)，在Java語(yǔ)言設(shè)計(jì)中，針對(duì)Java編譯器的分類(lèi)機(jī)制是極其嚴(yán)格的，這也就意味著Java不能做到訪(fǎng)問(wèn)那些并沒(méi)有分配給程序的內(nèi)存，但是這樣做的好處就是它從源頭上隔絕了外界的惡意代碼操作。但是，這個(gè)保護(hù)卻不是萬(wàn)能的，因?yàn)槟壳耙呀?jīng)有人發(fā)現(xiàn)了Java安全模式中的漏洞并加以利用，但是我們不能否認(rèn)的是，Java的使用使得其他人無(wú)法直接從硬件上運(yùn)行代碼，也就是說(shuō)它依然提供了某種程度的保護(hù)[2]。此外，Java應(yīng)用程序可以做到與硬件或者操作系統(tǒng)完全隔離，也就是說(shuō)其他的不安全的代碼或者是計(jì)算機(jī)病毒無(wú)法輕易做到控制設(shè)備，增強(qiáng)了設(shè)備的安全性能。

4 Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的其他作用

在嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中，在沒(méi)有硬盤(pán)或者網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，嵌入式Java程序仍然能夠正常運(yùn)行，因此Java技術(shù)也越來(lái)越被重視，應(yīng)用也越來(lái)越廣。除了上述的四種應(yīng)用之外，Java技術(shù)還具有以下四點(diǎn)作用，分別為：（1）如果嵌入式設(shè)備使用Java技術(shù)開(kāi)發(fā)的話(huà)，在對(duì)內(nèi)存進(jìn)行管理時(shí)不需要太復(fù)雜的步驟；（2）如果嵌入式設(shè)備使用Java技術(shù)開(kāi)發(fā)的話(huà)，它在網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)上會(huì)更加便捷；（3）入股嵌入式設(shè)備使用Java技術(shù)開(kāi)發(fā)的話(huà)，會(huì)具有更強(qiáng)的實(shí)用性，主要是由于在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)它可以重新對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置或者是按照用戶(hù)指定的方案進(jìn)行配置；（4）如果嵌入式設(shè)備使用Java技術(shù)開(kāi)發(fā)，則可以輕松地誘捕和處理錯(cuò)誤。

5 總結(jié)

最初設(shè)計(jì)Java語(yǔ)言的目的就是控制如MP3、手機(jī)等消費(fèi)性電子產(chǎn)品，這些電子產(chǎn)品都是非常典型的嵌入設(shè)備。雖然到目前為止，Java語(yǔ)言仍需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，但是在嵌入式設(shè)備開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，未來(lái)Java語(yǔ)言仍占據(jù)著重要的地位。本文簡(jiǎn)要分析了在嵌入式系統(tǒng)中的Java語(yǔ)言的重要作用，相信在未來(lái)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，隨著Java語(yǔ)言的不斷進(jìn)步與完善，它會(huì)取得更加廣泛的應(yīng)用。

[1]孫錦霞.嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用策略分析[J].黑龍江科技信息，2016（33）：63.

[2]陸莉芳.淺析Java技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的作用[J].現(xiàn)代交際，2016（5）：21-22.

Research on the Application of Java Technology in Embedded System

Luo Jilin

Beijing Institute of Technology Zhuhai University，Guangdong Zhuhai 519088

In recent years， embedded technology has made rapid development， microwave， television， telephone， television and other electronic products are used in this technology. These products greatly facilitate our lives， embedded systems contribute the most. In the field of embedded system development，compared with other traditional programming languages， Java language has a high security， object-oriented features， the application is very extensive. Therefore，this paper discusses the advantages of Java technology in embedded systems and its application examples based on the further discussion of the role of Java system.

embedded system；Java technology；object-oriented

TP312.2；TP368.1

A

1009-6434（2017）01-0115-02

羅吉林（1993—），男，漢族，廣東潮州人，學(xué)歷為大學(xué)本科。