深度剖析BREW实现原理.pdf

### 深度剖析BREW实现原理 #### 一、引言 随着移动通信技术的飞速发展，人们对嵌入式设备的需求日益增加。在PC领域，如Windows操作系统，用户可以方便地安装和使用各种应用程序，享受丰富的数字生活。然而，在嵌入式设备中，由于受到硬件资源限制等因素的影响，很难实现类似的功能。本文将深入探讨BREW（Binary Runtime Environment for Wireless）是如何在嵌入式环境中实现应用程序的动态加载与运行。 #### 二、背景介绍 在Windows操作系统中，程序是以文件形式存储在文件系统中，并通过操作系统控制其运行。这种“分散式”的程序体系结构允许程序的不同部分被拆分成多个文件，便于管理和更新。例如，DLL（Dynamic Link Library）文件可以被多个程序共享，仅需更新一个文件即可更新多个程序的相关功能。相比之下，嵌入式系统中程序往往被烧录在Flash芯片中，形成一种“一体式”的程序架构，这种方式虽然简单，但在功能扩展性上存在局限。 #### 三、BREW实现原理分析 ##### 3.1 平台的作用与结构 在嵌入式系统中实现“分散式”程序运行的关键在于解决两个核心问题： 1. **如何运行文件系统中的程序**：即如何将存储在文件系统中的程序加载到内存中并执行。 2. **文件中的程序如何调用平台中的函数**：即应用程序如何通过接口访问底层硬件资源和服务。 要理解这些问题，我们需要深入了解BREW平台的基本结构： - **平台**：提供应用程序运行所需的环境和支持服务。 - **软件开发工具包(SDK)**：用于开发应用程序的工具集。 - **应用程序**：最终用户使用的软件。 平台又分为**开发平台**和**运行平台**： - **开发平台**：SDK运行的环境，用于开发可以部署到运行平台上的应用程序。 - **运行平台**：实际执行应用程序的地方，提供必要的运行时环境。 图1展示了这种分散式系统的结构，可以看到SDK需要使用运行平台提供的接口声明来开发应用程序，而运行平台则负责根据用户的输入启动应用程序，并通过这些接口调用运行平台的函数库来实现功能。 ##### 3.2 应用程序启动机制 在嵌入式系统中，为了实现应用程序的动态加载与运行，BREW采用了将应用程序复制到内存中的策略。这是因为文件系统中的程序没有固定的地址，不连续的存储会导致程序无法直接执行。具体步骤如下： 1. **程序加载**：当用户选择运行某个应用程序时，运行平台会将该程序从文件系统加载到内存中的一个连续区域。 2. **地址重定位**：加载完成后，对程序中的地址进行重定位，确保所有引用正确指向新的位置。 3. **执行**：完成重定位后，程序便可以在内存中执行了。 #### 四、BREW关键技术解析 ##### 4.1 动态链接技术 在BREW中，动态链接技术是实现程序加载和运行的核心。它允许应用程序在运行时按需加载和卸载所需模块，从而节省内存资源。动态链接库（类似于Windows中的DLL文件）可以被多个应用程序共享，进一步减少了内存占用。 ##### 4.2 文件系统与存储管理 BREW利用文件系统来管理应用程序及其组件。每个应用程序都有自己的存储区域，这有助于隔离不同应用程序之间的数据，避免冲突。此外，BREW还提供了一套完善的存储管理系统，以支持高效的数据读写操作。 ##### 4.3 安全性与权限管理 安全性是BREW设计中的一个重要方面。为了保护用户数据和设备安全，BREW实施了一系列的安全措施，包括但不限于权限管理、加密技术和恶意软件防护等。 #### 五、总结 通过对BREW实现原理的深入分析，我们可以看出它成功地解决了嵌入式系统中程序运行的一系列挑战。通过动态链接技术、高效的文件系统管理和严格的权限控制，BREW不仅实现了应用程序的灵活加载与运行，还保障了系统的稳定性和安全性。未来，随着技术的不断进步，我们有理由相信BREW等技术将继续推动嵌入式系统的发展，为用户提供更加丰富和便捷的数字体验。