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基于虛擬處理器嵌入式中間件
摘要：嵌入式中間件是使嵌入式應(yīng)用獨(dú)立于具體軟硬件平臺(tái)的核心軟件環(huán)境。本文介紹可以被完全移植的基于虛擬處理器的嵌入式中間件；討論基本虛擬處理器的嵌入式中間件移植模型以及移植實(shí)現(xiàn)；給出采用虛擬處理器技術(shù)的嵌入式中間件Intent在PowerPC/PSOS平臺(tái)上的應(yīng)用實(shí)例。關(guān)鍵詞：嵌入式 中間件 虛擬處理器 Intent
引言
嵌入式中間是在嵌入式應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)、硬件平臺(tái)之間嵌入的一個(gè)中間層，通常定義成一組較為完整的、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口。它主要為嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)提供跨操作系統(tǒng)和跨硬件平臺(tái)，層次化、模塊化和可擴(kuò)展的接口，同時(shí)，根據(jù)嵌入式應(yīng)用的編程特點(diǎn)提供必要的編程工具。
借助嵌入式中間件，應(yīng)用程序可以獨(dú)立于操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)，使產(chǎn)品的開放性和可移植性更強(qiáng)。有了中間件以后，應(yīng)用程序不僅可以運(yùn)行于不同硬件平臺(tái)，也可以在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，從而在提高開發(fā)效率、減少開發(fā)成本的同時(shí)能夠跟上技術(shù)的發(fā)展，使應(yīng)用的開發(fā)變得更加簡捷。
1 基于虛擬處理器的嵌入式中間件
1.1 虛擬處理器
可移植性通常指將某一個(gè)操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序移植到新的平臺(tái)或處理器上。嵌入式中間件的功能是使應(yīng)用獨(dú)立于操作系統(tǒng)，獨(dú)立于硬件平臺(tái)，所以要求能夠建立在不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)上，與支持具體的應(yīng)用與平臺(tái)無關(guān)。因此，嵌入式中間件自身必須具有高度的可移植性，使它能夠被完全地移植到不同的軟硬件平臺(tái)上，包括庫以及所有其它部分�；谔摂M處理器（Virtual processor）的嵌入式中間件，通常將所的代碼編譯到一個(gè)虛擬處理器而不關(guān)心具體的目標(biāo)硬件平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)這一特性。嵌入式中間件被設(shè)計(jì)成運(yùn)行在一個(gè)虛擬的處理器上，一個(gè)理想的32位RISC（精簡指令集計(jì)算機(jī)）小端（little-endian）系統(tǒng)�；谶@種系統(tǒng)編寫代碼時(shí)，就像在真正的處理器上編寫一樣。當(dāng)將應(yīng)用代碼轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)備在目標(biāo)處理器上執(zhí)行的本地代碼時(shí)，只需要一個(gè)翻譯器；因而，無論是將嵌入式中間件移植到一個(gè)新的處理器、一個(gè)新的平臺(tái)還是兼而有之，都只需要編寫不同的界面接口即可實(shí)現(xiàn)其完全的移植。
1.2 移植模型
基于虛擬處理器的嵌入式中間件自身具有完全的可移植性，能夠提供通用的驅(qū)動(dòng)，支持在不同的平臺(tái)上運(yùn)行。影響基于虛擬處理器的嵌入式中間件可移植性的因素可抽象為三個(gè)組件，即翻譯器、CPU隔離接口和平臺(tái)隔離接口。利用翻譯器（translator），應(yīng)用代碼可以被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的本地代碼而運(yùn)行。翻譯器將應(yīng)用代碼映射為對(duì)等的本地代碼，包括指令選擇、寄存器分配和指令調(diào)度。由于嵌入式處理器的模式可能不同，所以嵌入式中間件應(yīng)能提供基于小端（little-endians）處理器和大端（big-endians）處理器的翻譯器，以使所有代碼和數(shù)據(jù)，包括文件和網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)，都可以在不做任何修改的情況下，從一個(gè)小端處理器的系統(tǒng)
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