【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）“和欣”瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)

“和欣”瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 申請(qǐng)清華大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 ) 培 養(yǎng) 單 位 ： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 學(xué) 科 ： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 研 究 生 ： 李洪濤 指 導(dǎo) 教 師 : 殷人昆教授 聯(lián)合指導(dǎo)教師 : 二 五年五 月 和欣瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 李 洪 濤 1 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說(shuō)明 本 人完全了解清華大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即： 清華大學(xué)擁有在著作權(quán)法規(guī)定范圍內(nèi)學(xué)位論文的使用權(quán)，其中包括： （ 1） 已獲學(xué)位的研究生必須按學(xué)校規(guī)定提交學(xué)位論文，學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印或其他復(fù)制手段保存研究生上交的學(xué)位論文； （ 2）為教學(xué)和科研目的，學(xué)?？梢詫⒐_(kāi)的學(xué)位論文作為資料在圖書(shū)館、資料室等場(chǎng)所供校內(nèi)師生閱讀，或在校園網(wǎng)上供校內(nèi)師生瀏覽部分內(nèi)容 。 本人保證遵守上述規(guī)定。 （保密的論文在解密后遵守此規(guī)定） 作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日 期： 日 期： 摘 要 I 摘 要 隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算變得越來(lái)越自由，在資源使用方面也越來(lái)越靈活，嵌入式系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。嵌入式瀏覽器是 術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的關(guān)鍵應(yīng)用，是嵌入式信息設(shè)備的核心技術(shù)之一?！昂托馈辈僮飨到y(tǒng)是未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，通過(guò)在二進(jìn)制級(jí)引入元數(shù)據(jù)，提出了嵌入式領(lǐng)域的分布式解決方案。瀏覽器在“和欣”網(wǎng)絡(luò)編程模型中扮演著重要的角色，將成為“和欣”操作系統(tǒng)的主要客戶端，為用戶提供服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 是瀏覽器中的重要組成部分。 論文首先提出了“和欣”操作系統(tǒng)上瀏覽器體系架構(gòu)設(shè)計(jì)，然后 提出了基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 ,該設(shè)計(jì)方案 參考已有瀏覽器及相關(guān)術(shù)。論文詳細(xì)闡述了“和欣”瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路，闡述了網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的組成部分?；谠O(shè)計(jì)方案，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)功能完備的嵌入式瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，充分考慮了可裁減性和高效性，該系統(tǒng)面向嵌入式領(lǐng)域、穩(wěn)定、實(shí)用、功能完善。 在已有的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，論文進(jìn)一步研究了嵌入式瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的構(gòu)件化工作， 提出了采用 件 技術(shù)實(shí)現(xiàn)瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，討論了采用構(gòu)件化思想實(shí)現(xiàn)瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)涉及的問(wèn)題，包括構(gòu)件的劃分，構(gòu)件接口的設(shè)計(jì)，協(xié)議構(gòu)件的動(dòng)態(tài)加載等。在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，在“和欣”操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了基于 件技術(shù)的瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有良好的體系架構(gòu)、支持協(xié)議的擴(kuò)展與協(xié)議處理構(gòu)件的動(dòng)態(tài)加載的特點(diǎn)，方便用戶增加新的通信協(xié)議的支持，同時(shí)有利于用戶或者開(kāi)發(fā)者積累更多可復(fù)用的構(gòu)件。 最后，論文分析總結(jié)了嵌入式瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的構(gòu)件化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作，并提出進(jìn)一步的工作展望。 關(guān)鍵詞： “和欣”瀏覽器 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 構(gòu)件技術(shù) of in is of in it is of of is by it a in an in be is a of on of on of we to it a of as its of of on AR to of of s a AR we it on a to is to or to At I of 目 錄 錄 第 1 章 引言 . 1 背景介紹 . 1 國(guó)內(nèi)外研究的狀況 . 3 課題研究的意義 . 5 論文各部分的主要內(nèi)容 . 6 第 2 章 相關(guān)技術(shù)與概念 . 8 嵌入式瀏覽器 . 8 瀏覽器的基本功能模塊 . 8 瀏覽器涉及的重要概念 . 10 件技術(shù) . 12 構(gòu)件技術(shù)綜述 . 12 術(shù) 1314151617 . 13 術(shù) 181920 . 15 第 3 章 “和欣”瀏覽器體系架構(gòu)設(shè)計(jì) . 18 . 18 瀏覽器體系架構(gòu) 12721. 18 系架構(gòu) . 19 制 . 20 基于 C 語(yǔ)言的對(duì)象機(jī)制 . 21 消息機(jī)制 . 21 內(nèi)部通信過(guò)程 . 22 . 23 “和欣”系統(tǒng)上 . 24 第 4 章 瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與 實(shí)現(xiàn) . 25 瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 25 目 錄 設(shè)計(jì)目的 . 25 體系結(jié)構(gòu) . 26 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的對(duì)外接口 . 27 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的回調(diào)機(jī)制 . 30 模塊劃分與控制流程 . 31 事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制 . 33 多線程機(jī)制 . 35 瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) . 35 析模塊 . 35 并發(fā)提交控制鏈（ . 36 塊 26 . 38 網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)管理模塊 . 42 緩存模塊 27282930333132 . 43 塊 . 44 第 5 章 瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)構(gòu)件化研究 . 45 “和欣”瀏覽器的構(gòu)件化 . 45 瀏覽器的網(wǎng) 絡(luò)子系統(tǒng)構(gòu)件化目的 . 46 構(gòu)件化設(shè)計(jì) . 47 構(gòu)件化分析 . 47 構(gòu)件劃分 . 49 接口設(shè)計(jì) . 50 構(gòu)件化實(shí)現(xiàn) . 59 第 6 章 工作總結(jié)與展望 . 61 工作總結(jié) . 61 工作展望 . 62 參考文獻(xiàn) . 63 致 謝 . 66 聲 明 . 66 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成 果 . 67 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 背景介紹 計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到科學(xué)研究，工程設(shè)計(jì)，軍事技術(shù)，各 類(lèi)產(chǎn)業(yè)和商業(yè)文化藝術(shù)、娛樂(lè)業(yè)及人們的日常生活，每一個(gè)人都在日常生活中利用計(jì)算機(jī)技術(shù)提供的服務(wù)。其中，嵌入式系統(tǒng)扮演著十分重要的角色。 嵌入式系統(tǒng)在 20 世紀(jì) 60 年代后期，先在通信領(lǐng)域中出現(xiàn)。七、八十年代后，被用在工業(yè)領(lǐng)域等。目前，在信息家電、移動(dòng)通信、手持設(shè)備、以及在工業(yè)控制領(lǐng)域中嵌入式系統(tǒng)都得到了了廣泛的應(yīng)用。 嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為主要目的，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)等結(jié)合在一起的產(chǎn)物。它強(qiáng)調(diào)軟、硬件的協(xié)同性和整合性，軟、硬件易于剪裁，適用于對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)。在具體的應(yīng)用中，主要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制、監(jiān)視、管理移動(dòng)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理以及輔助其他設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，完成各種自動(dòng)化處理的任務(wù)。 12 嵌入式技術(shù)的發(fā)展，大致經(jīng)歷了以下 4 個(gè)階段。 第一個(gè)階段是以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統(tǒng)，同時(shí)具有與監(jiān)測(cè)、伺服、指示設(shè)備相配合的功能。 第二個(gè)階段是嵌入式 基礎(chǔ)、以簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)為核心的嵌入 式系統(tǒng)； 第三個(gè)階段是以嵌入式操作系統(tǒng)為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)。這一個(gè)階段系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：嵌入式操作系統(tǒng)能運(yùn)行在各種不同類(lèi)型的微處理器上，兼容性好；操作系統(tǒng)內(nèi)核精巧、效率高，并且具有高度的模塊化和擴(kuò)展性；具備文件和目錄管理、設(shè)備支持、多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)支持、圖形窗口以及用戶界面等功能；具有大量的應(yīng)用程序接口（ 開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序簡(jiǎn)單；嵌入式應(yīng)用軟件豐富等特點(diǎn)。 第四個(gè)階段是嵌入式設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。當(dāng)前正處于嵌入式技術(shù)發(fā)展的第四個(gè)階段，現(xiàn)階段嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展以基于 標(biāo)志，正在處于迅速發(fā)展的階段。目前大 多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立與 外，但隨著 發(fā)展以及 術(shù)與信息家電、工業(yè)控制技術(shù)等結(jié)合日益密切，嵌入式設(shè)備與結(jié)合將代表著嵌入式技術(shù)的未來(lái)。 34 第 1 章 引言 2 隨著嵌入式設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的日益結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)成為嵌入式系統(tǒng)中的重要組成部分，并且需求越來(lái)越大。針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的瀏覽器應(yīng)運(yùn)而生。 嵌入式瀏覽器還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確、嚴(yán)格的定義，但從其可以完成的功能來(lái)看，可以從兩個(gè)方面進(jìn)行描述。第一，它必須是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息瀏覽器，必須支持 其它傳輸協(xié)議、支持 擴(kuò)展 標(biāo)記語(yǔ)言，可以完成網(wǎng)頁(yè)的瀏覽功能；第二，這個(gè)瀏覽器必須適合在非 嵌入式信息設(shè)備中存在、運(yùn)行并完整實(shí)現(xiàn)通訊傳輸協(xié)議、標(biāo)記語(yǔ)言所規(guī)定的功能，必須能夠根據(jù)嵌入式設(shè)備的多樣性需要而方便的進(jìn)行裁減和修改，并滿足信息設(shè)備使用者對(duì)獲取文字、圖像、聲音、視頻等信息的需求。 嵌入式瀏覽器可以廣泛應(yīng)用與 端、數(shù)字電視機(jī)頂盒、掌上電腦等各種信息電器和便攜式網(wǎng)絡(luò)終端中。 由于嵌入式系統(tǒng)、硬件設(shè)備的多樣性與復(fù)雜性，嵌入式瀏覽器的有自己的特殊性。 1 從整體看，嵌入式瀏覽器具有多樣性 嵌入式系統(tǒng)是針對(duì)各種具體設(shè)備設(shè)計(jì)的，設(shè)備的多樣性決定了系統(tǒng)的多樣性，也決定了嵌入式瀏覽器的多樣性。根據(jù)具體應(yīng)用的需求，對(duì)嵌入式瀏覽器定制是必須得，在瀏覽器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，要考慮到能方便地進(jìn)行修改、裁減。 同時(shí)，與桌面系統(tǒng)不同，嵌入式瀏覽器市場(chǎng)沒(méi)有出現(xiàn)處于壟斷地位的瀏覽器。許多產(chǎn)品都是針對(duì)特定設(shè)備 開(kāi)發(fā)，不具有全部功能，不能通用。 2 從軟件、硬件看，嵌入式瀏覽器要求特殊 從硬件來(lái)看，嵌入式瀏覽器要充分考慮到嵌入式設(shè)備的特殊性；從軟件來(lái)看，嵌入式瀏覽器要考到功能需求。瀏覽器的基本功能就是要能夠?yàn)g覽各種網(wǎng)頁(yè)，嵌入式瀏覽器也是如此，因此，它要支持 記語(yǔ)言、 議、英文顯示、包括中文在內(nèi)的雙字節(jié)語(yǔ)言顯示。并且，由于使用者一般都有獲取文字、圖像、聲音、視頻等信息的需求，嵌入式瀏覽器也要支持這些格式。 3 從系統(tǒng)看，嵌入式瀏覽器將是嵌入式系統(tǒng)的核心軟件 在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)處于硬件環(huán)境和 應(yīng)用程序的中間層，是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的核心部分，所有的硬件設(shè)備都通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理。而在操作系統(tǒng)之上又會(huì)存在很多應(yīng)用程序，操作系統(tǒng)必須提供很多應(yīng)第 1 章 引言 3 用程序接口 (支持應(yīng)用程序的運(yùn)行、這就導(dǎo)致了操作系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)越龐大、這時(shí)候?yàn)g覽器僅僅是運(yùn)行于操作系統(tǒng)之上的一個(gè)應(yīng)用軟件。 在嵌入式系統(tǒng)特別是大家普遍關(guān)注的可以作為 絡(luò)終端的嵌入式系統(tǒng)中，嵌入式瀏覽器可能成為嵌入式操作系統(tǒng)最主要的應(yīng)用軟件，甚至有可能是唯一的直接支持的應(yīng)用軟件。其它應(yīng)用如 放器、 頻、交互式游戲 、 話、 票接收分析、設(shè)置遠(yuǎn)程教育、辦公軟件都可以通過(guò) 口或者直接用 其擴(kuò)展語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。 這樣在實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)中，嵌入式操作系統(tǒng)的核心地位和圖形用戶界面的開(kāi)發(fā)接口作用在逐漸淡化，嵌入式操作系統(tǒng)成為了瀏覽器和硬件系統(tǒng)之間的驅(qū)動(dòng)和底層管理軟件，而嵌入式瀏覽器將成為核心，向上層應(yīng)用軟件提供運(yùn)行平臺(tái)，支持各種應(yīng)用。在這種情況下瀏覽器將成為嵌入式軟件的核心，并且成為應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的平臺(tái) 。 國(guó)內(nèi)外研究的狀況 瀏覽器技術(shù)在沉寂了一段時(shí)間之后，隨著人 們不滿足目前 B/S 模式所提供的用戶體驗(yàn)，目前瀏覽器在提供網(wǎng)絡(luò)編程解決方案的同時(shí)，本身也在向提供更好的用戶體驗(yàn)。目前已經(jīng)有很好的瀏覽器項(xiàng)目和技術(shù)出現(xiàn)，而且有很多開(kāi)源的項(xiàng)目，比如 、 等，為研究提供了參考。 嵌入式瀏覽器的技術(shù)也正在不斷的向前發(fā)展，除了繼續(xù)跟隨 協(xié)議或語(yǔ)言的新版本，繼續(xù)升級(jí)以及支持更多的應(yīng)用外，還在繼續(xù) 拓展其他的應(yīng)用模式和領(lǐng)域。如瀏覽器技術(shù)與數(shù)字電視機(jī)機(jī)頂盒技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)字電視軟件平臺(tái)，瀏覽器技術(shù)和 術(shù)的結(jié)合，解決實(shí)時(shí)性強(qiáng)的動(dòng)態(tài)視頻處理。把瀏覽器技術(shù)應(yīng)用到更多傳統(tǒng)的電器領(lǐng)域，以提供交互式的應(yīng)用等等。這些都是很好的發(fā)展方向，有著很好的發(fā)展前景 12。 以下是對(duì)國(guó)內(nèi)外比較著名的嵌入式瀏覽器的簡(jiǎn)單介紹： 1 E 的 E 版。 硬件配置要求比較高，目前主要用于高端終端市場(chǎng)。隨著微軟勢(shì)力在掌上終端領(lǐng)域的蔓延 ， 的 將大行其道。 第 1 章 引言 4 2 日本的瀏覽器廠商，占據(jù)了大部份的日本瀏覽器市場(chǎng)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于手持設(shè)備、機(jī)頂盒、游戲機(jī)等產(chǎn)品。 持 持 件和 樣，對(duì)硬件配置要求比較高，目前主要用于高端終端市場(chǎng)。 3 中科紅旗的嵌入式瀏覽器。 中科紅旗和全球第三大瀏覽器廠 商 司達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方將針對(duì)中國(guó)嵌入式市場(chǎng)的需求特點(diǎn)，將基于嵌入式 覽器進(jìn)行裁減和定制，并與紅旗嵌入式 統(tǒng)相捆綁，形成一套完整強(qiáng)大的嵌入式瀏覽器解決方案。由于這兩家公司都是很有實(shí)力的大公司，推出的嵌入式瀏覽器具有強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，目前的版本對(duì)系統(tǒng)性能要求高，主要用于高端 品。 4 壯）瀏覽器特點(diǎn) 入式瀏覽器支持 及 支持?jǐn)?shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 言格式。 入式瀏覽器專(zhuān)門(mén)針對(duì)電視顯示作了優(yōu)化處理，采用獨(dú)特的字體識(shí)別系統(tǒng)和抗閃爍算法，有效地降低利用電視機(jī)作為顯示終端的閃爍現(xiàn)象，優(yōu)化電視顯示效果?？梢浦残愿摺?5 覽器 覽器是出色的開(kāi)源瀏覽器項(xiàng)目，目標(biāo)代碼很少，速度很快，在一些嵌入式領(lǐng)域已經(jīng)有一些應(yīng)用。 瀏覽器進(jìn)一步的發(fā)展方向?yàn)?面的技術(shù)有 。 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是瀏覽器中的重要組成部分。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 的高效與靈活配置是嵌入式瀏覽器對(duì)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的要求。同時(shí)，作為在嵌入式領(lǐng)域，基于構(gòu)件技術(shù)實(shí)現(xiàn)瀏覽器是一個(gè)比較新的課題。瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的構(gòu)件化研究，將對(duì)實(shí)現(xiàn)基于構(gòu)件技術(shù)的嵌入式瀏覽器提供參考。 第 1 章 引言 5 課題研究的意義 嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)提出了更高的要求。在桌面系統(tǒng)上，以 代表的下一代網(wǎng)絡(luò)編程模型成為主流。新的網(wǎng)絡(luò)編程模型通過(guò)引入元數(shù)據(jù)與反射機(jī)制，很大地提高了程序的動(dòng)態(tài)特性，為解決分布式應(yīng)用提供了強(qiáng)大的支持?！昂托馈边\(yùn)行平臺(tái)，通過(guò)在 C/C+編譯產(chǎn)生的二進(jìn)制模塊代碼中引入元 數(shù)據(jù)，提出了支持網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)計(jì)算的方案，并且由于是在二進(jìn)制級(jí)進(jìn)行包裝，效率和 C/C+相同，非常適合嵌入式領(lǐng)域。“和欣”運(yùn)行平臺(tái)是面向網(wǎng)絡(luò)編程的下一代嵌入式平臺(tái)。 瀏覽器的產(chǎn)生，帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)革命，使得世界各地網(wǎng)絡(luò)上的資源，可以以一種簡(jiǎn)單通用的方式被訪問(wèn)。經(jīng)過(guò)了一段長(zhǎng)時(shí)間的沉寂，隨著微軟的 源瀏覽器 發(fā)展，瀏覽器技術(shù)有了新的進(jìn)步。瀏覽器將在傳統(tǒng)的信息訪問(wèn)顯示的基礎(chǔ)上，為客戶提供更豐富的體驗(yàn)，也就是富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（ 在嵌入式領(lǐng)域，隨著 3G 時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)帶寬將獲得很 大的增加，對(duì)嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑻岢龈叩囊?，要求嵌入式?yīng)用為用戶提供更豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這些發(fā)展，對(duì)嵌入式瀏覽器提出了更高的要求。 “和欣”操作系統(tǒng)是為 3G 量身定做的操作系統(tǒng)，其中微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，“點(diǎn)擊運(yùn)行”，自滾動(dòng)下載等理念充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代 3G 操作系統(tǒng)的特色?！昂托馈辈僮飨到y(tǒng)的這些特征為提供更好的嵌入式應(yīng)用的體驗(yàn)創(chuàng)造了條件。 在下一代的嵌入式平臺(tái)“和欣”系統(tǒng)中，“瀏覽器”將實(shí)現(xiàn)運(yùn)算透明化的目標(biāo)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)的目的，實(shí)現(xiàn)“程序就是數(shù)據(jù)”的設(shè)想。在“和欣”系統(tǒng)上，“和欣”瀏覽器將實(shí)現(xiàn)運(yùn)算的透明化，通過(guò)在瀏覽 器中實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)擊運(yùn)行”機(jī)制與增加瀏覽器的 件支持，“和欣”瀏覽器在計(jì)算機(jī)無(wú)法在本地找到運(yùn)行服務(wù)所需要的程序時(shí)，將在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)透明地搜索、加載，完成用戶所需要的服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)智能客戶端，提供 用的解決方案。 “和欣”瀏覽器課題屬于國(guó)家“ 863”項(xiàng)目“和欣操作系統(tǒng)”。該課題主要研究瀏覽器技術(shù)并在“和欣”操作系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，一方面滿足目前基于數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，提供在“和欣”操作系統(tǒng)上訪問(wèn)目前的 源的方法；另一方面，實(shí)現(xiàn)“程序就是數(shù)據(jù)”，實(shí)現(xiàn)新的 用的解決方案 。論文課題隸屬于“和第 1 章 引言 6 欣”瀏覽器課題。在“和欣”瀏覽器中，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是其中的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)。論文課題將研究“和欣”瀏覽器中網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行“和欣”瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的 件化進(jìn)行研究，探討如何實(shí)現(xiàn)基于 件技術(shù)的瀏覽器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件庫(kù)，為“和欣”瀏覽器與“和欣”操作系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，為“和欣”嵌入式瀏覽器的構(gòu)件化實(shí)現(xiàn)與“和欣”瀏覽器的 件化支持方案，為“和欣”瀏覽器實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)擊運(yùn)行”，提供瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)方面的實(shí)踐。 論文各部分的主要內(nèi)容 嵌入式瀏覽器的研究，是 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)，而網(wǎng)絡(luò)部分的實(shí)現(xiàn)又是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代嵌入式瀏覽器中重要的組成部分。本文以國(guó)家“ 863”軟件專(zhuān)項(xiàng)“基于中間件技術(shù)的 入式操作系統(tǒng)及跨操作系統(tǒng)中間件運(yùn)行平臺(tái)”為背景，探討了嵌入式瀏覽器中如何設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)高效、靈活的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上討論如何實(shí)現(xiàn)基于 件技術(shù)的瀏覽器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在“和欣”操作系統(tǒng)上，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了嵌入式瀏覽器 且實(shí)現(xiàn)了基于 件技術(shù)的瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。 第一章： 引言 介紹嵌入式系統(tǒng)瀏覽器的特點(diǎn)以及嵌入式瀏覽器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。并 介紹了課題研究的意義。 第二章： 相關(guān)技術(shù)與概念 總體介紹瀏覽器技術(shù)，介紹瀏覽器涉及的重要概念。并介紹了構(gòu)件技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展，并具體介紹了 術(shù)，以及由 術(shù)發(fā)展而來(lái)的 術(shù)。 第三章：“和欣”瀏覽器體系架構(gòu)設(shè)計(jì) 總體介紹我們?cè)凇昂托馈辈僮飨到y(tǒng)上設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的嵌入式瀏覽器 章將首先介紹 覽器的體系架構(gòu)，然后介紹體系架構(gòu)中 覽器中瀏覽器引擎部分的模塊通信機(jī)制以及 覽器的基本工作流程，最后本章將簡(jiǎn)單介紹我們?cè)凇昂托馈毕到y(tǒng)上 覽器的實(shí)現(xiàn)。 第 1 章 引言 7 第四章：瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本章首先介紹 覽器中網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)參考了現(xiàn)有的瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)。然后給出了網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。 第五章：瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的構(gòu)件化研究 第四章的基礎(chǔ)上，討論嵌入式瀏覽器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的構(gòu)件化問(wèn)題。首先介紹“和欣”瀏覽器的構(gòu)件化目的，然后討論如何完成構(gòu)件化工作，在此基礎(chǔ)上，給出了“和欣”瀏覽器構(gòu)件化網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并討論嵌入式瀏覽器的構(gòu)件化問(wèn)題。 第六章：工作總結(jié)與展望 總結(jié)本論文的研究 工作，并對(duì)以后的研究工作提出了展望。 第 2 章 相關(guān)技術(shù)與概念 8 第 2 章 相關(guān)技術(shù)與概念 嵌入式瀏覽器 瀏覽器的基本功能模塊 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)成為了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的一部分。為了能夠以更方便靈活的充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，產(chǎn)生了瀏覽器 (瀏覽器功能強(qiáng)大、界面友好、操作簡(jiǎn)單，普通用戶通過(guò)它，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行透明操作，在浩如煙海的網(wǎng)絡(luò)中暢游。 和通用的 覽器的一樣，嵌入式瀏覽器的基本功能也是使用網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議（ 議 ,議等），通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，從服務(wù)器上得到 源，對(duì)其進(jìn) 行解釋、分析，并最后將其顯示在屏幕上。現(xiàn)代瀏覽器的功能非常的強(qiáng)大，并且仍在不斷的發(fā)展支持新的功能如對(duì)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的支持，多媒體信息的支持等。7 下面是瀏覽器的核心功能的基本結(jié)構(gòu)圖（功能模塊圖示），從圖 可以看到它們之間的關(guān)系。 圖 覽器基本結(jié)構(gòu) 從功能模塊上劃分，一個(gè)瀏覽器的基本功能的模塊由以下幾個(gè)模塊組成：第 2 章 相關(guān)技術(shù)與概念 9 傳輸模塊、語(yǔ)法語(yǔ)義解釋模塊、布局模塊、顯示模塊、用戶界面模塊、媒體對(duì)象處理模塊（主要是圖像處理模塊）等幾部分。除了用戶界面模塊 以外，其它的模塊為瀏覽器的核心模塊，完成瀏覽器的基本功能。用戶界面則提供給使用者更為友好的服務(wù)。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，這些模塊通常是緊密相連的，很難被嚴(yán)格的區(qū)分開(kāi)來(lái)。 傳輸模塊。模塊負(fù)責(zé)完成本地文件的讀寫(xiě)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。在網(wǎng)絡(luò)傳輸功能中，瀏覽器通過(guò)傳輸模塊向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，并由它接收服務(wù)器的應(yīng)答信息和數(shù)據(jù)，傳送給瀏覽器的其它部分。傳輸模塊是瀏覽器和網(wǎng)絡(luò)的接口部分，是一個(gè)相對(duì)較獨(dú)立的模塊。網(wǎng)絡(luò)的操作依賴一些標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議族。 議是最常用的傳輸協(xié)議，在協(xié)議的相關(guān)文檔中有詳細(xì)的規(guī)定。 法語(yǔ)義解釋模塊。 一種標(biāo)記語(yǔ)言，瀏覽器接收到 本經(jīng)過(guò)語(yǔ)法分析生成語(yǔ)法樹(shù)，對(duì)應(yīng)網(wǎng)頁(yè)結(jié)構(gòu)。生成的語(yǔ)法樹(shù)將貫穿整個(gè)頁(yè)面的排版和顯示的過(guò)程，只有網(wǎng)頁(yè)被刪除時(shí)，語(yǔ)法樹(shù)才被同時(shí)銷(xiāo)毀。 布局模塊。經(jīng)過(guò)語(yǔ)法分析得到語(yǔ)法樹(shù)之后，需要進(jìn)行排版（ 如果把每個(gè)可顯示的 象所占地面積當(dāng)成一個(gè)矩形，排版的過(guò)程就是將這些大小不等的矩形，堆放在一起，找到它們各自的位置。 塊對(duì) 法語(yǔ)義解釋的結(jié)果進(jìn)行處理，處理的結(jié)果用樹(shù)形結(jié)構(gòu)組織，該樹(shù)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)就是要顯示的對(duì)象，它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)里，帶有改對(duì)象 的顯示坐標(biāo)等屬性信息。這棵樹(shù)將被提交給顯示模塊，由顯示模塊將其顯示在屏幕上。 顯示模塊，也稱(chēng)為 塊。當(dāng) 定了樹(shù)上的 素后，顯示模塊將接收到 塊的結(jié)果，根據(jù)顯示的具體情況，對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，使頁(yè)面在窗口上能夠正確的顯示在合適的位置上。一般顯示模塊和塊是緊密相關(guān)的。 用戶界面模塊（ 塊）。模塊處理和界面相關(guān)的工作，如窗體顯示、窗體元素顯示。它直接和用戶進(jìn)行交互，用戶通過(guò) 塊來(lái)使用瀏覽器的各種功能。它要為用戶提供方便的使用方法，要比較友好 、易于操作。這部分比較獨(dú)立，各個(gè)瀏覽器根據(jù)需要，采用不同的圖形系統(tǒng)進(jìn)行支持。 其它模塊?，F(xiàn)在的絕大部分嵌入式瀏覽器都是圖形瀏覽器。既可以瀏覽圖第 2 章 相關(guān)技術(shù)與概念 10 形又可以瀏覽文本。大部分的現(xiàn)代瀏覽器還能提供多媒體信息，包括聲音、圖像等。不過(guò)，聲音和圖像中的一些格式需要 此在基本的功能模塊之外，現(xiàn)代的瀏覽器還有許多其它的功能模塊，支持更加強(qiáng)大的功能。 瀏覽器涉及的重要概念 程模型 維網(wǎng)（ 供了一種非常靈活強(qiáng)大的編程模型，如圖 2用和內(nèi)容采用 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式來(lái)描述，通過(guò) 覽器來(lái)瀏覽。瀏覽器實(shí)際上是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。瀏覽器發(fā)送請(qǐng)求給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，請(qǐng)求某一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器響應(yīng)請(qǐng)求，向網(wǎng)絡(luò)客戶端（瀏覽器）發(fā)送使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式編碼的響應(yīng)數(shù)據(jù) 8。 萬(wàn)維網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)定義了許多標(biāo)準(zhǔn)，用于建構(gòu)通用應(yīng)用環(huán)境，包括： 標(biāo)準(zhǔn)的命名模型：萬(wàn)維網(wǎng)上的所有服務(wù)器和資源內(nèi)容都必須使用 命名 (參考 標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容類(lèi)型：萬(wàn)維網(wǎng)上所有資源內(nèi)容都有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的類(lèi)型，借 助于類(lèi)型標(biāo)志，瀏覽器可以對(duì)萬(wàn)維網(wǎng)上的資源內(nèi)容做出正確的處理 (參考 標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容格式：所有的 覽器都支持一組標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容格式，如超文本傳輸協(xié)議（ (參考 范 )，腳本語(yǔ)言等； 標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議：標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議使任何 覽器都可以同任何服務(wù)器進(jìn)行交互。萬(wàn)維網(wǎng)上最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議是工作在 (參考 瀏覽器作為應(yīng)用程序，其底層需要協(xié)議棧來(lái)支撐，完成瀏覽器與服務(wù)器的交互過(guò)程。通常嵌入式瀏覽器直 接交互的協(xié)議是 議和無(wú)線會(huì)話協(xié)議（ 通常瀏覽器內(nèi)部的傳輸協(xié)議模塊會(huì)對(duì)使用的協(xié)議進(jìn)行封裝，抽象協(xié)議接口，使得瀏覽器通過(guò)統(tǒng)一的接口架在協(xié)議棧上，協(xié)議棧對(duì)瀏覽器來(lái)說(shuō)是透明的。 第 2 章 相關(guān)技術(shù)與概念 11 議 在傳輸協(xié)議中應(yīng)用最為廣泛的是 議。 一個(gè)屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，適用于分布式超媒體信息系統(tǒng)，是 核心。它于 1990 年提出，經(jīng)過(guò)幾年的使用于發(fā)展，得到不斷地完善和擴(kuò)展。目前在 使用的是 。作為新的傳輸協(xié)議 建議已經(jīng)提出。 議具有以下特點(diǎn)： 支持客戶端 /服務(wù)器模式 簡(jiǎn)單快速。協(xié)議定義客戶向服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù)的方法，常用的方法有 ，每種方法定義了客戶端與服務(wù)器的具體交換操作。 協(xié)議簡(jiǎn)單。 務(wù)器的程序規(guī)模小，通信速度快。 靈活。 許傳輸任意類(lèi)型的數(shù)據(jù)對(duì)象、正在傳輸?shù)念?lèi)型由以標(biāo)記。 連接方式靈活。允許無(wú)連接的方式也運(yùn)行 式的連接。 無(wú)狀態(tài)。 議是無(wú)狀態(tài)協(xié)議。無(wú)狀態(tài)是指協(xié)議對(duì)于事務(wù)處 理沒(méi)有記憶能力。每個(gè)客戶端與服務(wù)器的連接都是一次獨(dú)立的連接。如果后續(xù)處理需要前面的信息，則必須重傳。另一方面，由于服務(wù)器不需要先去信息時(shí)，具有較快的應(yīng)答速度。 議采用請(qǐng)求 /回應(yīng)的方式運(yùn)作。當(dāng)客戶端與服務(wù)器通過(guò) 議通信時(shí)，客戶端將首先建立一個(gè) 接，并向 務(wù)器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求消息（ 當(dāng)服務(wù)器接收到請(qǐng)求消息以后，將返回一個(gè) 應(yīng)消息（ 其中將包含所請(qǐng)求的資源。 議中應(yīng)用最廣泛的版本是 對(duì)于 同于 要為每一個(gè) 面的獲取建立一個(gè)新的連接，而是采用了可持續(xù)連接（ 方法，即客戶端建立持續(xù)連接后，進(jìn)行第一個(gè)請(qǐng)求應(yīng)答后并不立即關(guān)閉連接，而是可以進(jìn)行多次請(qǐng)求應(yīng)答后再關(guān)閉連接； 加了對(duì)緩存的支持；加了 傳輸編碼方式。這樣在服務(wù)器端，對(duì)于動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的第 2 章 相關(guān)技術(shù)與概念 12 頁(yè)面，在總長(zhǎng)度未知的情況下，仍然可以發(fā)送響應(yīng)的數(shù)據(jù)。但客戶端必須進(jìn)行相 應(yīng)的處理后才能得到原始的數(shù)據(jù)。 議是應(yīng)用層協(xié)議，其具體實(shí)現(xiàn)往往與具體應(yīng)用結(jié)合，根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際需要來(lái)做一些剪裁和優(yōu)化處理。在嵌入式瀏覽器中，網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化的 如簡(jiǎn)化在 覽器中，對(duì) 議方法與緩存管理都做了簡(jiǎn)化。 言 文本標(biāo)記語(yǔ)言）是一種用來(lái)制作超文本文檔的簡(jiǎn)單標(biāo)記語(yǔ)言。用 寫(xiě)的超文本文檔稱(chēng)為 檔，它能獨(dú)立于各種操作系統(tǒng)平臺(tái)（如 ）。自 1990 年以來(lái) 的信息表示語(yǔ)言，用于描述 從語(yǔ)法上看， 兩個(gè)基本的組成部分：標(biāo)記（ 數(shù)據(jù)。標(biāo)記由“ ”標(biāo)記，有標(biāo)記名和屬性，如： ， 50 種。數(shù)據(jù)是 檔中標(biāo)記以外的部分。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，一個(gè) 檔由兩部份組成： 成。含了一些一般信息，它的內(nèi)容不作為文檔的一部分顯示，它使用的標(biāo)記也只有幾個(gè)。 包含了文檔要顯示的所有內(nèi)容，可以使用各種標(biāo)記。 展至今，主要有： 幾個(gè)版本。 件技術(shù) 構(gòu)件技術(shù)綜述 軟件復(fù)用（或軟件重用）是指充分利用過(guò)去軟件開(kāi)發(fā)中積累的成果、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，去發(fā)新的軟件系統(tǒng)，使人們?cè)谛孪到y(tǒng)的開(kāi)發(fā)中著重于解決出現(xiàn)的新問(wèn)題、滿足新需求，從而避免或減少軟件開(kāi)發(fā)中的重復(fù)勞動(dòng)。 近幾年來(lái)，以面向?qū)ο鬄榛A(chǔ)發(fā)展起來(lái)的軟件構(gòu)件技術(shù)，從某種層面上說(shuō)，克服了以往的面向?qū)ο蠹夹g(shù)的某些缺陷，提高了軟 件復(fù)用程度。 9 第 2 章 相關(guān)技術(shù)與概念 13