OPhone平台的导航软件移植

一时失言乱红尘 2022-07-14 16:54 252阅读 0赞

## OPhone平台的导航软件移植 ##

导航软件，在OPhone平台的移植，相对其他的平台的移植，有着很多的特殊性，其中最主要的一个原因，OPhone采用Java作为开发语言，而 一般的导航软件，为了性能和跨平台的方便，都采用C或者C++语言，这必然增加了移植的复杂度，不得不考虑采用JNI技术，通过JNI来实现java 和 C的互操作和互调用。本文主要介绍导航软件的移植要点，通过对这些要点的介绍，来了解导航软件的移植过程，并能动手处理相关的问题。

### 移植背景 ###

软件架构是采用单线程架构来完成，很多需要实时处理的，是采用同步Timer的机制来实现的，包括对GPS的处理，网络的处理等，所以所有移植过程中引入多线程模块必须是独立的，与其他模块没有耦合性的，后面有详细的介绍。

在平台层上，有很多涉及不同平台的函数，为了屏蔽实现平台的差异性，都做了转接层，也就是我们所说的适配层，而在OPhone平台的实现，可能要要 复杂些，有些函数需要在C runtime层次实现，有些需要在OPhone的Java层实现，并最好融合在一起，下面有分析。

### 平台相关的函数 ###

在软件移植中，主要考虑的就是与平台相关的函数，涉及到平台的方方面面，为了说明方便，统称**系统适配层** 。软件适配层根据现有的标准机制，大概可以分为如下几层，如图-1所示：

![ophoneplatform.jpg][]  
图-1

涉及到模块有很多，其中有些java来实现，有些采用linux C 接口，有些通过java来调用有些通过C 接口来调用 java，为了描述方便，分为三大类：

### 涉及java 与 C 互操作部分 ###

由于整个架构采用C API来驱动，Java只是一个驱动器，他只负责处理APP的初始化和需要APP来驱动的函数，这样的函数，是很好控制，包括初始化工作，以及Event事件处理，也包括需要APP来回调的函数。

[view plain][] [copy to clipboard][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  static  JNINativeMethod gMethods\[\] = \{  
2.      \{ "init" ,  "(\[IIILjava/lang/String;)V" , init\},  
3.      \{ "destroyApp" ,  "()V" , destroyApp\},  
4.      \{ "keyPressed" ,  "(I)V" , keyPressed\},  
5.      \{ "pointerPressed" ,  "(III)V" , pointerPressed\},  
6.      \{ "playSoundCallBack" ,  "()V" , playSoundCallBack\},  
7.      \{ "setGPS\_Info" ,  "(Ljava/lang/String;I)V" , setGPS\_Info\},  
8.      \{ "initTimer" ,  "()I" , initTimer\},  
9.      \{ "timerCall" ,  "(I)V" , timerCall\},  
10.     \{ "returnInputWord" ,  "(Ljava/lang/String;)V" , returnInputWord\},  
11.     \{ "callbackSMS" ,  "(I)V" , callbackSMS\},  
12.     \{ "receiveData" ,  "(I)I" , receiveData\},  
13.     \{ "returnContactNum" ,  "(Ljava/lang/String;)V" , returnContactNum\},  
14.     \{ "sendNewSMS2C" , "(Ljava/lang/String;)Z" ,sendNewSMS2C\},  
15.     \{ "setSatelliteSatus" , "(Ljava/lang/String;)V" ,setSatelliteSatus\},  
16.     \{ "setLocationInfo" , "(Ljava/lang/String;)V" ,setLocationInfo\}  
17. \};

static JNINativeMethod gMethods[] = {
        { "init", "([IIILjava/lang/String;)V", init},
        { "destroyApp", "()V", destroyApp},
        { "keyPressed", "(I)V", keyPressed},
        { "pointerPressed", "(III)V", pointerPressed},
        { "playSoundCallBack", "()V", playSoundCallBack},
        { "setGPS_Info", "(Ljava/lang/String;I)V", setGPS_Info},
        { "initTimer", "()I", initTimer},
        { "timerCall", "(I)V", timerCall},
        { "returnInputWord", "(Ljava/lang/String;)V", returnInputWord},
        { "callbackSMS", "(I)V", callbackSMS},
        { "receiveData", "(I)I", receiveData},
        { "returnContactNum", "(Ljava/lang/String;)V", returnContactNum},
        { "sendNewSMS2C","(Ljava/lang/String;)Z",sendNewSMS2C},
        {"setSatelliteSatus","(Ljava/lang/String;)V",setSatelliteSatus},
        {"setLocationInfo","(Ljava/lang/String;)V",setLocationInfo}
    };

### 涉及C调用Java 部分 ###

由于考虑移植性和兼容性，涉及到与系统平台上层相关的函数就采用java来实现，主要实现了对屏幕刷屏，播放mp3, 打电话，发送短信，输入法等函数，也包括网络部分要实现的函数。

[view plain][] [copy to clipboard][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  method\_drawMap = (\*env)->GetMethodID(env,cls, "drawMap" , "(IIIII)V" );  
2.  method\_playSound = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"play" , "(Ljava/lang/String;)V" );  
3.  method\_callPhone = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"callPhone" , "(Ljava/lang/String;)V" );  
4.  method\_sendSMS=(\*env)->GetMethodID(env,cls,"sendSMS" , "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V" );  
5.  method\_inputWord = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"inputWord" , "(Ljava/lang/String;I)V" );  
6.     
7.  method\_startWakelock = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"startWakelock" , "()V" );  
8.  method\_releaseWakelock = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"releaseWakelock" , "()V" );  
9.     
10. method\_openConnection =(\*env)->GetMethodID(env,cls,"openConnection" , "(Ljava/lang/String;I)I" );  
11.    
12. method\_sendData = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"sendData" , "(\[B)I" );  
13. method\_receiveData = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"receiveData" , "(\[B)I" );  
14. method\_searchContact = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"searchContact" , "()V" );  
15. method\_appExit = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"destroy\_app" , "()V" );  
16. method\_getIME = (\*env)->GetMethodID(env,cls,"getIMEI" , "()Ljava/lang/String;" );

method_drawMap = (*env)->GetMethodID(env,cls,"drawMap","(IIIII)V");
    method_playSound = (*env)->GetMethodID(env,cls,"play","(Ljava/lang/String;)V");
    method_callPhone = (*env)->GetMethodID(env,cls,"callPhone","(Ljava/lang/String;)V");
    method_sendSMS=(*env)->GetMethodID(env,cls,"sendSMS","(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V");
    method_inputWord = (*env)->GetMethodID(env,cls,"inputWord","(Ljava/lang/String;I)V");
     
    method_startWakelock = (*env)->GetMethodID(env,cls,"startWakelock","()V");
    method_releaseWakelock = (*env)->GetMethodID(env,cls,"releaseWakelock","()V");
     
    method_openConnection =(*env)->GetMethodID(env,cls,"openConnection","(Ljava/lang/String;I)I");
     
    method_sendData = (*env)->GetMethodID(env,cls,"sendData","([B)I");
    method_receiveData = (*env)->GetMethodID(env,cls,"receiveData","([B)I");
    method_searchContact = (*env)->GetMethodID(env,cls,"searchContact","()V");
    method_appExit = (*env)->GetMethodID(env,cls,"destroy_app","()V");
    method_getIME = (*env)->GetMethodID(env,cls,"getIMEI","()Ljava/lang/String;");

### 调用Linux的接口 ###

有部分函数在C层调用的，并且能够通过调用 Cruntime函数来实现，这些函数可移植性好，并不需要上层Java来实现，就直接采用，主要包括 Timer同步的内部控制和文件系统。

*  LCD控制部分

[view plain][] [copy to clipboard][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  U16 Mmi\_MapBar\_GetLCDHeight( void );  
2.  U16 Mmi\_MapBar\_GetLCDWidth(void );

U16 Mmi_MapBar_GetLCDHeight(void);
    U16 Mmi_MapBar_GetLCDWidth(void);

*  Timer控制函数

[view plain][] [copy to clipboard][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  void  MapBar\_Api\_StopTimer(U16 timerid);  
2.  void  MapBar\_Api\_StartTimer(U16 timerid, U32 delay, FuncPtr funcPtr);  
3.  U32 MapBar\_Api\_GetTime(void );  
4.  void  MapBar\_Api\_GetDateTime(U32 \*rtc\_year, U32\* rtc\_mon, U32 \* rtc\_wday,U32\* rtc\_day, U32\* rtc\_hour, U32\* rtc\_min, U32 \*rtc\_sec);

void MapBar_Api_StopTimer(U16 timerid);
    void MapBar_Api_StartTimer(U16 timerid, U32 delay, FuncPtr funcPtr);
    U32 MapBar_Api_GetTime(void);
    void MapBar_Api_GetDateTime(U32 *rtc_year, U32* rtc_mon, U32 * rtc_wday,U32* rtc_day, U32* rtc_hour, U32* rtc_min, U32 *rtc_sec);

*  FS系统函数

[view plain][] [copy to clipboard][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  S32 MapBar\_Api\_FS\_FindNext(FS\_HANDLE FileHandle, BOOL \*IsFile,WCHAR \*FileName,UINT MaxLength );  
2.  S32 MapBar\_Api\_FS\_FindFirst(const  WCHAR \*NamePattern,BOOL \*IsFile,U16 \*FileName,UINT MaxLength);  
3.  S32 MapBar\_Api\_FS\_FindClose(S32 handle)   ;  
4.  S32 MapBar\_Api\_FS\_CreateDir(const  WCHAR \*DirName);   
5.  S32 MapBar\_Api\_FS\_RemoveDir(const  WCHAR \* DirName);               
6.  S32 MapBar\_Api\_FS\_Rename(const  WCHAR \* FileFullName, const  WCHAR \* NewFileFullName);  
7.  S32 MapBar\_Api\_FS\_Delete(const  WCHAR \* FileName);  
8.  S32 MapBar\_Api\_FS\_Copy(const  WCHAR \* SrcFullPath,  const  WCHAR \* DstFullPath);  
9.  S32 MapBar\_Api\_FS\_Move(const  WCHAR \* SrcFullPath,  const  WCHAR \* DstFullPath);  
10. S32 Mapbar\_Api\_FS\_CreateDir(const  WCHAR \*DirName);  
11. S32 Mapbar\_Api\_FS\_RemoveDir(const  WCHAR \* DirName);  
12. S32 MapBar\_Api\_FS\_CheckFile(const  WCHAR \*FileName);  
13. S32 MapBar\_Api\_FS\_Open(U16 \* FileName, U32 Flag);  
14. S32 MapBar\_Api\_FS\_Close(FS\_HANDLE FileHandle);  
15. U32 MapBar\_Api\_FS\_SetSeekHint(FS\_HANDLE FileHandle, U32 HintNum, FS\_FileLocationHint \* Hint);  
16. S32 MapBar\_Api\_FS\_Read(FS\_HANDLE FileHandle,void  \* DataPtr  /\* out \*/ ,U32 Length  /\* in \*/ ,U32 \* Read  /\* out \*/ );  
17. S32 MapBar\_Api\_FS\_Write(FS\_HANDLE FileHandle,void  \* DataPtr  /\* in \*/ ,U32 Length  /\* in \*/ ,U32 \* Written  /\* out \*/ );  
18. S32 MapBar\_Api\_FS\_Seek(FS\_HANDLE FileHandle,S32 Offset,S32 Whence);  
19. U32 MapBar\_Api\_FS\_GetLength(FS\_HANDLE FileHandle);  
20. BOOL MapBar\_Api\_FS\_GetDiskFreeSpace(U32\* freeSpace);  
21. U32 MapBar\_Api\_FS\_Tell(FS\_HANDLE FileHandle);

S32 MapBar_Api_FS_FindNext(FS_HANDLE FileHandle, BOOL *IsFile,WCHAR *FileName,UINT MaxLength );
    S32 MapBar_Api_FS_FindFirst(const WCHAR *NamePattern,BOOL *IsFile,U16 *FileName,UINT MaxLength);
    S32 MapBar_Api_FS_FindClose(S32 handle)   ;
    S32 MapBar_Api_FS_CreateDir(const WCHAR *DirName); 
    S32 MapBar_Api_FS_RemoveDir(const WCHAR * DirName);             
    S32 MapBar_Api_FS_Rename(const WCHAR * FileFullName,const WCHAR * NewFileFullName);
    S32 MapBar_Api_FS_Delete(const WCHAR * FileName);
    S32 MapBar_Api_FS_Copy(const WCHAR * SrcFullPath, const WCHAR * DstFullPath);
    S32 MapBar_Api_FS_Move(const WCHAR * SrcFullPath, const WCHAR * DstFullPath);
    S32 Mapbar_Api_FS_CreateDir(const WCHAR *DirName);
    S32 Mapbar_Api_FS_RemoveDir(const WCHAR * DirName);
    S32 MapBar_Api_FS_CheckFile(const WCHAR *FileName);
    S32 MapBar_Api_FS_Open(U16 * FileName, U32 Flag);
    S32 MapBar_Api_FS_Close(FS_HANDLE FileHandle);
    U32 MapBar_Api_FS_SetSeekHint(FS_HANDLE FileHandle, U32 HintNum, FS_FileLocationHint * Hint);
    S32 MapBar_Api_FS_Read(FS_HANDLE FileHandle,void * DataPtr /* out */,U32 Length /* in */,U32 * Read /* out */);
    S32 MapBar_Api_FS_Write(FS_HANDLE FileHandle,void * DataPtr /* in */,U32 Length /* in */,U32 * Written /* out */);
    S32 MapBar_Api_FS_Seek(FS_HANDLE FileHandle,S32 Offset,S32 Whence);
    U32 MapBar_Api_FS_GetLength(FS_HANDLE FileHandle);
    BOOL MapBar_Api_FS_GetDiskFreeSpace(U32* freeSpace);
    U32 MapBar_Api_FS_Tell(FS_HANDLE FileHandle);

### TTS处理 ###

由于OPhone 1.0的版本不支持对内存流的语音播报，只能播放url文件为参数进行语音播放，在底层移植的TTS时，只能每次生成一个文件，然后调用上层java 去播报该文件，其中对于涉及到TTS语音合成部分，采用内存映射的方法来处理，这种方法效率还行，如果直接支持内存流播放，那效果更好，希望下个版本的 OPhone能提供相关的接口。

### 网络模块 ###

导航软件采用单线程架构设计，为了更多地利用支援，将数据联网下载数据这种业务都是拿到单独的线程来处理，每个新应用启动，都启动一个新的线程来来下载，不过现在有一种更好的方法来处理该问题，采用Asyntask对象的方法来处理。

### 同步 Timer 模拟 ###

由于导航系统大量地使用了,Timer 机制，采用linux的底层机制的timer，发现timer太多了，不好控制，同时也会导致异步问题，采用java 的timer,架构设计不好做，10几个timer ,关闭和开启，管理稍微有点差错，就可能导致各种不同的问题，为了同一管理，timer的调度机制，采用线程结合Handler的方法来处理。

代码如下：

[view plain][] [copy to clipboard][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  private   class  MTimer  extends  Thread  
2.  \{  
3.        private   boolean  isActive =  false ;  
4.          
5.        public  MTimer()  
6.        \{  
7.              super ();  
8.              isActive = true ;  
9.        \}  
10.         
11.       public   void  destroy()  
12.       \{  
13.             isActive = false ;  
14.             try   
15.             \{  
16.                   this .join();  
17.             \}  
18.             catch (InterruptedException e)  
19.             \{  
20.                   e.printStackTrace();  
21.             \}  
22.       \}  
23.         
24.       public   void  run()  
25.       \{  
26.             while (isActive)  
27.             \{  
28.                   handler.sendEmptyMessage(1 );  
29.                     
30.                   try   
31.                   \{  
32.                        Thread.sleep(20 );  
33.                   \}  
34.                   catch (InterruptedException e)  
35.                   \{  
36.                        e.printStackTrace();  
37.                   \}  
38.             \}  
39.       \}  
40. \}  
41. private  Handler handler =  new  Handler()  
42. \{  
43.       public   void  handleMessage(Message msg)  
44.       \{  
45.             switch (msg.what)  
46.             \{  
47.                   case   1 :  
48.                   \{  
49.                        synchronized (ResultContainer.mMapImageRGB)  
50.                        \{  
51.                              checkTimer();  
52.                              break ;  
53.                        \}  
54.                   \}  
55.             \}  
56.             super .handleMessage(msg);  
57.       \}  
58. \};

private class MTimer extends Thread
    {
          private boolean isActive = false;
          
          public MTimer()
          {
                super();
                isActive = true;
          }
          
          public void destroy()
          {
                isActive = false;
                try
                {
                      this.join();
                }
                catch(InterruptedException e)
                {
                      e.printStackTrace();
                }
          }
          
          public void run()
          {
                while(isActive)
                {
                      handler.sendEmptyMessage(1);
                      
                      try
                      {
                           Thread.sleep(20);
                      }
                      catch(InterruptedException e)
                      {
                           e.printStackTrace();
                      }
                }
          }
    }
    private Handler handler = new Handler()
    {
          public void handleMessage(Message msg)
          {
                switch(msg.what)
                {
                      case 1:
                      {
                           synchronized(ResultContainer.mMapImageRGB)
                           {
                                 checkTimer();
                                 break;
                           }
                      }
                }
                super.handleMessage(msg);
          }
    };

从上面的分析来说，是可以勉强保持timer的实时性，从实践的效果来看，这种消息处理加线程驱动的方法能满足导航中对时间精度的要求，不过如果在java层直接支持同步式的timer方式，可能效率更高，能避免很多无效的调用，特别是JNI的大量损耗。

### 调试方法 ###

*  trace 方法

这种方法是最常用的方法，主要是java和底层C代码都能在同一的框架下测试，对于一般性功能和重复性高的bug,是一种很管用的方法。

*  gdb

OPhone 带有 gdb 调试器，在我们早期的开发过程中，采用过，使用也很方便，但一旦出现多线程，gdb就不太好用了，而且调试起来也麻烦。

*  堆栈分析

有些bug，特别是少概率的异常退出的高级别bug,有时候，是很难通过trace或者gdb 去跟踪的，只要在退出时，通过trace文件，还是很方便地定位到退回时的函数堆栈，从而确定问题所在。

### 性能评估 ###

Java与 C 的互操作是通过JNI，发现JNI对性能的损耗还是很明显，在移植导航时，做了两个版本导航，其中一个版本采用移植的UI,没有采用OPhone的 GUI,而另外一个版本采用Java, 两个版本，进行测试，采用java做UI, 并通过大量JNI接口来调用C接口，明显反应时间慢，基本操作大概2~3倍相差的性能，所以在移植产品时一定要做好性能评测，并确定是否可接受的范围内， 具体的性能损耗，笔者没有做过详细的评测。

### 总结 ###

在OPhone中，移植软件可能比一般平台更复杂，但只要确定方案，确定哪些功能需要java层处理，那些需要C层处理，并相应确定调用方式和顺 序，这样就可以达到事半功倍，减少很多的调试时间。同时，在开发中，能够有一个即对OPhone, java 平台熟悉，又对Linux低层平台熟悉的人员参与开发，可以少走很多的弯路，提高效率。

### 作者 ###

毛灵飞 北京图为先科技有限公司 开发经理 有6年的开发经验，一直从事导航软件的开发和平台，开发平台包括 linux, mobile, symbian, 以及现在的OPhone。  
陈良宏 北京图为先科技有限公司 开发经理

http://www.ophonesdn.com/article/show/150

[ophoneplatform.jpg]: http://www.ophonesdn.com/uploads/Image/ophoneplatform.jpg
[view plain]: http://www.ophonesdn.com/article/show/150#