[发明专利]一种应用于物联网行业的java解决方案

说明书

技术领域

本发明属于计算机系统领域，尤其涉及Java虚拟机领域，是一种基于Android Dalvik虚拟机解释器，适用于嵌入式操作系统，物联网行业的新型Java虚拟机解决方案。 

背景技术

Java语言是一种由SUN公司提出的计算机编程语言。Java虚拟机是指Java语言的运行环境。在手机终端操作系统中，Java虚拟机机制有基于SUN公司J2ME参考实现的栈虚拟机，主要应用于非智能手机上，以及智能手机上Android系统的基于寄存器的Dalvik虚拟机。 

如图1所示，基于栈的虚拟机，其指令为单字节码,指令个数不超过256个。基于栈的虚拟机，所有指令执行均是在栈上进行，对于有多个操作数的指令，会将数据load到Java栈上后，再进行操作。 

如图2所示，Dalvik VM是基于寄存器虚拟机。将JDK编译生成的class文件通过Dex工具处理后，生成Dex code,也可称为“双字节码”。其指令格式为均为双字节，即16位指令。Dalvik有虚拟寄存器，指令操作会将操作数load到寄存器后再进行运算等。 

现有的J2ME规范和虚拟机主要针对非智能手机上游戏及应用设计，目前除了没有针对物联网行业做扩展外，其次如果厂商使用此类虚拟机，需要向SUN公司（目前的Oracle）交付昂贵的的License费用。 

Android的Davlik虚拟机机制是完全开源的，但是Android的Dalvik虚拟机是基于Linux操作系统，并不适应于目前的物联网操作系统平台。 

发明内容

本发明提供一种应用于物联网行业的基于Android Dalvik虚拟机机制的Java虚拟机系统，以解决J2ME规范和虚拟机没有针对物联网行业做扩展以及需要向SUN公司（目前的Oracle）交付昂贵的的License费用的问题以及解决Android的Dalvik虚拟机不适应于目前的物联网操作系统平台的问题。 

为了解决上述问题，本发明提出了一种应用于物联网行业的基于AndroidDalvik虚拟机机制的Java虚拟机系统，即Dthing系统。该系统包括：Java虚拟机内核模块、Java语言基础库模块和操作系统移植层；所述的Java虚拟机内核模块包含类加载模块、内存管理模块、垃圾回收模块、线程管理模块、虚拟机解释器模块；Java虚拟机启动时，加载Java语言基础库模块，初始化系统，运行Java应用程序；所述类加载模块用于加载Java系统基础库，供解释运行Java应用时调用，类加载模块在类加载过程中采用和Java系统运行内存空间共享的方式来减少内存使用，同时移除Android MMAP机制以适应嵌入式操作系统环境；所述内存管理模块增加内存碎片整理频率以提高内存的重用；所述的垃圾回收模块采用优化的Mark-Sweep-Compact机制提高嵌入式设备中内存的使用效率；所述的线程管理模块采用轻型的线程机制，独立于操作系统；所述的虚拟机解释器模块根据精简的Java语言基础库简化或去除某些指令；所述的Java语言基础库模块根据物联网行业应用特性去除了标准Java语言库中某些功能，以减少虚拟机占用的空间；所述的操作系统移植层，为虚拟机调用平台功能提供的统一的接口定义，以提高虚拟机系统在不同操作系统或平台系统上移植的效率。 

该Java虚拟机系统可以应用到物联网终端的操作系统上。 

该系统还包括：Java驱动模块，应用管理模块，运营商管理模块；所述Java驱动模块，实现了Java层的驱动机制，以提高物联网中对海量传感器的管理；所述应用管理模块，实现了应用的远程控制；所述的运营商管理模块增加了 对不同运营商协议的支持。 

该系统还定义了一种Java驱动方法，该方法包括：步骤一：将平台操作系统级的驱动的控制管理和数据读写提升到Java系统中实现；步骤二：平台操作系统只提供通用的硬件控制接口；步骤三：使用Java应用调用Java虚拟机提供的驱动单元控制接口。 

该Java驱动方法适用于海量传感器部署后的驱动适配。 

该系统实现移动WMMP协议的规范的步骤如下：步骤一：Java系统启动后，将WMMP功能加载到系统中；步骤二：Java系统注册到移动运营商的运营管理平台，注册本地终端；步骤三：系统发送链接请求和运营商业务管理平台链接，完成业务流程。所述运营商协议包括移动WMMP协议。 

由此可见，本发明具有如下优点：