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超低成本手机应用软件架构的设计与实现

作　者: 周倩
导　师: 戚正伟；吴勇
学　校: 上海交通大学
专　业: 软件工程
关键词: 超低成本手机中间层人机界面层通信机制多消息循环架构
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着无线通信业的快速发展,手机的普及率越来越高。手机作为嵌入式系统,其整体性能和稳定性在很大程度上取绝于手机软件的架构设计是否合理。其中,手机应用软件开发因不同的嵌入式操作系统而不同,再加上硬件平台驱动的不同,使得开发的复杂程度明显增加。因此,在有限的资源限制下,通过对手机应用软件进行合理的架构设计,可以提升手机系统的性能和开发效率,使产品在激烈的市场竞争中获得时间、成本和性能上的优势。目前市场上出现的软件平台层次的架构设计,主要针对智能手机。例如Trolltech公司的基于Linux的QT,Symbian公司的Symbian,微软公司的Windows Mobile等。这类软件平台的优点在于移植性好,功能强大,扩展性好,缺点在于对硬件资源的要求较高,比如Symbian和Windows Mobile平台,要求手机的硬件Flash至少在32MB以上,这意味着手机成本的上升。近年来,随着印度,非洲,南美等新兴市场的出现,功能相对固定,但以价格为主要优势的超低成本(ultra low cost)(简称ulc)手机成为市场发展的趋势之一。各厂商不再将增加新的功能作为其孜孜以求的目标,而是将目标转向寻求降低成本的途径。因此,本次课题以降低手机整体成本为目标,针对ulc手机应用软件设计了一种新的架构。本文的技术创新在于:1.通过构建中间(Middleware)层实现的层间通信机制,简化系统结构,方便应用软件的开发,从而降低了软件研发成本。Middleware层隐藏了底层技术细节,并对人机界面层(Man Machine Interface)(简称MMI)层开放服务调用接口,MMI层通过对Middleware层提供的服务接口实现对底层的访问,降低MMI层与底层的信号交互,提高开发效率;同时,利用信号、事件、消息实现MMI层、Middleware层、底层之间的通信。2.在MMI层设计了多消息循环架构,相比低端手机里常见的基于有限状态机(Finite State Machine)(简称FSM)架构的MMI层设计,多消息循环架构通过移走复杂的调度模块,节约系统内存开销,从而降低硬件成本,同时保证MMI模块间的低耦合,简化了MMI层的开发,降低软件研发成本。本文还基于架构对终端接收(Mobile Terminate)(简称MT)短消息的处理功能进行实现,同时对异步事件MT电话发生时的处理过程进行实现,验证了架构设计的可行性。最后通过对原型的内存占用统计和实网测试,有力的证实了该架构的成功性。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-13
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 课题意义及现状分析  10-11
  1.3 本文内容介绍  11-13
2 软件架构相关理论介绍  13-19
  2.1 软件架构的基本概念  13-17
    2.1.1 软件架构的定义  13-14
    2.1.2 软件架构的模式  14-16
    2.1.3 软件架构的目标  16-17
  2.2 软件架构的设计过程  17
  2.3 本章小结  17-19
3 应用软件架构的设计  19-51
  3.1 英飞凌超低成本手机方案介绍  19-20
  3.2 软件需求分析  20-21
    3.2.1 功能需求  20-21
    3.2.2 非功能需求  21
  3.3 应用软件架构的总体设计  21-24
    3.3.1 分层架构模式  21-22
    3.3.2 架构总体设计  22-24
  3.4 MIDDLEWARE 层的设计  24-36
    3.4.1 Middleware 层的设计思想  24-25
    3.4.2 Middleware 层的应用接口划分  25-28
    3.4.3 Middleware 层的可移植性设计  28-30
    3.4.4 Middleware 层的通信机制设计  30-36
  3.5 MMI 层的设计  36-49
    3.5.1 背景知识  36-39
    3.5.2 MMI 层的常见架构实现  39
    3.5.3 多消息循环架构的设计思想  39-41
    3.5.4 多消息循环架构的具体实现  41-49
  3.6 本章小结  49-51
4 基于架构的SMS 功能开发  51-61
  4.1 软件架构验证的理论知识  51
  4.2 基于架构的SMS 功能开发  51-60
    4.2.1 SMS 服务简介  51-53
    4.2.2 MT 短消息处理  53-57
    4.2.3 异步事件MT call 的处理  57-60
  4.3 本章小结  60-61
5 测试结果  61-68
  5.1 内存占用统计  61-62
  5.2 功能测试  62-67
    5.2.1 开机测试  63
    5.2.2 网络搜寻测试  63
    5.2.3 语音呼叫测试  63-64
    5.2.4 短消息测试  64-65
    5.2.5 补充业务测试  65-66
    5.2.6 电话本应用测试  66-67
  5.3 测试总结  67-68
6 总结与展望  68-70
  6.1 主要结论  68-69
  6.2 研究展望  69-70
参考文献  70-72
附录  72-74
致谢  74-75
攻读学位期间发表的学术论文目录  75-78

超低成本手机应用软件架构的设计与实现

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