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-- 發(fā)布時間：2010-12-3 15:45:30
-- Symbian基礎(chǔ)類知識
〖SymbianOS 簡介〗
1.1 SymbianOS的六大特性
1、操作系統(tǒng)是運行在ROM上的
2、系統(tǒng)是運行在電池驅(qū)動的設(shè)備上的
3、完全是面向?qū)ο蟮?
4、基于組件的設(shè)計
5、被設(shè)計成確保用戶的數(shù)據(jù)不會丟失
6、簡單的UI系統(tǒng)
Symbian 是真正的微核操作系統(tǒng)，所謂“微核”，就是說操作系統(tǒng)
只有很小的一部分是運行在最高優(yōu)先級的，其他的功能都是以Client-
Server的方式提供。下面是Symbian系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：
應(yīng)用層：Shell, OPL, 及其他應(yīng)用程序
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系統(tǒng)層：Dialogs, Menu, Toolbar, Icons, Resources, JavaVM,
Grid, Rich Text, Edit Control, List Control, Application Framework,
Jave Class Libraries.
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服務(wù)層：Window Server, Process Server, Socket Server, Sound Server,
Wireless Server, Database Server, File Server, Alarm Server, Comms
Server, 以及無線協(xié)議
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內(nèi)核：euser.dll, ekern.exe, 服務(wù)控制（supervisor server），
HAL（設(shè)備抽象層）
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驅(qū)動程序?qū)樱喊ㄒ纛l驅(qū)動，顯示驅(qū)動，MMC驅(qū)動，鍵盤驅(qū)動，串并口驅(qū)動
，DSP驅(qū)動，時鐘控制器驅(qū)動等等
1.2 Symbian UI系統(tǒng)命名
使用過Symbian UI系統(tǒng)的同志們一定都聽說過一些奇怪的名字，比如：
Eikon, Cone, Apparc, Avkon等等，這么多kon字輩的東東到底有什么關(guān)系呢？
首先，大家要明白，在kon字輩的同志們中，Cone和Apparc是老大，其他kon們
都是從這兩個kon繼承來的。
先說說Cone。Cone就是Control Environment(控制環(huán)境)的縮寫。Cone是Client
端的控制環(huán)境。這個東東定義了Graphic UI中一些基礎(chǔ)的東西，沒什么代碼，
但是是一種Design pattern
Apparc是Application Architecture的縮寫。Application architecture定義了
Symbian應(yīng)用程序的框架。主要是定義了CApaApplication, 以及CApaDocument
這兩個類，也就是d&v結(jié)構(gòu)。然后還定義了程序啟動以及數(shù)據(jù)控制流等等。
kon們其實就是控件組，關(guān)于控件的用法以后再說。Series60用的是Avkon,
Series90用的是Ckon，大家可以理解為不同的kon是專為不同屏幕大小的手機設(shè)
計的不同的控件庫。
以Series60為例：
Avkon
－－－－－
Eikon
－－－－－
Uikon
－－－－－
Cone + Apparc
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〖Symbian OS內(nèi)存管理介紹〗
在Symbain OS中內(nèi)存管理的主要任務(wù)是：如何為程序分配內(nèi)存以及如何在程序的內(nèi)部分配內(nèi)存。
Symbian OS 程序最根本和基礎(chǔ)的東西就是內(nèi)存，作為一個有限的資源，必須小心細致地處理，特別是當有錯誤或異常發(fā)生的時候。正是由于這樣的原因，在支持清理機制的API中，異常處理和內(nèi)存管理幾乎是綁在一起的。
Uikon核心框架使用這些支持清理機制的API來管理內(nèi)存，使GUI程序的基礎(chǔ)架構(gòu)具有良好的性能和表現(xiàn)。GUI程序還支持異常情況下內(nèi)存清理，以及調(diào)試模式下的內(nèi)存泄露檢測。
一、Symbian OS的清理機制(cleanup)
清理機制是Symbain OS 程序?qū)τ诔绦虍惓Ｌ幚淼囊环N特有方式。當異常發(fā)生時，清理機制將清理錯誤的內(nèi)存區(qū)域。Symbian OS的清理策略和它所有類的基類CBase類有著密切關(guān)系。要了解Symbian OS清理機制就必須清楚以下三個概念：異常處理（exception handling）、清理棧（cleanup stack）以及通用清理項（general cleanup item）。
1、異常處理 （Exception Handling）
Symbian OS沒有使用C++的try…catch異常處理方式，而是使用了它自己所特有的方式:leave。在Symbian OS中，異常以 leave 的形式出現(xiàn)，trap harness可以在程序中設(shè)置一個點，使程序發(fā)生leave時回跳到這個點上，宏TRAP和TRAPD 可以在程序中設(shè)置這個點。調(diào)用系統(tǒng)API User 類的一些靜態(tài)函數(shù)可以觸發(fā)Leave ，例如 User:
eave()方法，這就相當于主動地拋出異常，當然某些系統(tǒng)函數(shù)或是用戶代碼，也有可能發(fā)生leave。2、清理棧（Cleanup Stack）
當 leave 發(fā)生時，任何分配了資源的heap內(nèi)存，例如通過new()方法創(chuàng)建的對象，他們將被孤立，因為leave一旦發(fā)生已指向他們的指針就不存在了，這樣就導致了內(nèi)存泄漏。為了防止內(nèi)存泄漏發(fā)生，程序就有要記錄那些已經(jīng)被創(chuàng)建的對象，如果程序運行發(fā)生leave，那么系統(tǒng)可以自動找到并清理他們所占用的內(nèi)存。這些工作可以通過清理棧來完成。CleanupStack類是支持清理棧的一個類。GUI應(yīng)用程序擁有一個由應(yīng)用程序框架所提供的清理棧，其他的應(yīng)用程序必須用CTrapCleanup 類自己構(gòu)建一個清理棧。
3、通用清理項(General Cleanup Item)在默認情況下，清理棧只處理那些 CBase-based 類（也就是它所處理的類必須是由 CBase類繼承下來的）和那些untyped 類型對象（用一個簡單的內(nèi)存釋放語句就可以釋放的對象）。通用清理項（General Cleanup Item）使其他類型的對象也可以放到清理棧中。TCleanupItem類是支持通用清理項的一個類。
二、Symbian OS的內(nèi)存分配
內(nèi)存分配管理的目的在于 能夠使Symbian OS 進程通過底層函數(shù)訪問和操縱內(nèi)存區(qū)域。絕大多數(shù)的客戶端程序不需要直接使用這些函數(shù)，那些在進程間共享內(nèi)存區(qū)域以及在一個進程的線程間共享內(nèi)存區(qū)域的程序會使用這些底層函數(shù)來管理內(nèi)存。這里有兩個概念需要了解 chunk(塊) 和 heap（堆）。
1、Chunk（塊）chunk 是一組線性相鄰的內(nèi)存地址在RAM 中的映射。進程創(chuàng)建以后，它的地址空間包括1到3個chunk：
（1）stack/heap chunk：這里包括了進程的主線程所要使用的stack 和 heap。所以這個chunk 通常是進程所必須的。
（2）code chunk：這個chunk 只有當進程被加載到RAM時才出現(xiàn)。
（3）data chunk：只有當進程擁有靜態(tài)數(shù)據(jù)的時候才會有這個chunk。
當然，程序可以還創(chuàng)建額外的chunk。 一個全局的chunk可以被其他進程訪問，這樣就實現(xiàn)了大量內(nèi)存的共享。RChunk 類提供了對chunk的支持。TFindChunk 類可以用來查找其他進程創(chuàng)建的全局chunk。
2、Heap（堆）
heap 通常用于顯式的動態(tài)內(nèi)存分配 。Symbian OS定義了C++中new操作符創(chuàng)建對象到當前線程的heap中。Heap的功能可以是：
?監(jiān)控內(nèi)存泄漏：對于一個GUI程序來說，這個是經(jīng)常發(fā)生的。
?在同一進程的線程間進行共享。
?在單元一級上進行訪問和操作。
RHeap類提供了對heap的支持。如果heap 是當前線程的 heap，那么使用等價系統(tǒng)靜態(tài)方法API 的User 類 將更加方便。這些系統(tǒng)靜態(tài)方法API 同樣也提供了宏來管理內(nèi)存，以防止內(nèi)存泄漏。
三、進程和地址空間
Symbian OS 的程序可以包含若干進程，每個進程包含若干在概念上并發(fā)執(zhí)行的線程。每一個用戶進程都有他自己私有的地址空間。一個用戶進程不可以直接訪問另外一個用戶進程的地址空間。進程包括若干線程，他們運行在進程的特權(quán)級。
Kernel 進程是一個比較特殊的進程，它的線程運行在超級訪問者級別，這個進程通常包括兩個線程。
Kernel server 線程：是一個原始的進程，在系統(tǒng)啟動時就已經(jīng)存在。它可以在heap執(zhí)行核心函數(shù)請求的內(nèi)存分配或重新分配。
null 線程：當系統(tǒng)中沒有其他可運行的線程時這個線程就開始運行，null 線程使處理器處于空閑狀態(tài)，減少耗電
線程的地址空間包括若干chunk，在剛創(chuàng)建的時候，進程只有一個線程和1到3個chunk。如果進程創(chuàng)建了新的線程，那么一個新的chunk將被創(chuàng)建被分配給這個線程。每一個chunk都包括一個了stack，如果線程沒有共享當前heap，那么在chunk中也將包括heap。
四、Chunks(塊)
Chunk 把RAM映射到一個連續(xù)的虛擬地址。一個chunk中包括了一個保留區(qū)（reserved region）和和委托區(qū)（committed region）。保留區(qū)是一個連續(xù)的虛地址區(qū)域，它的大小可能是整個chunk的大小。在委托區(qū)中存放了真正映射到RAM的地址。chunk的大小是可以被動態(tài)修改的，允許委托區(qū)也可以修改大小，他的范圍是從0一直到保留區(qū)大小，是處理器頁面大小的整數(shù)倍。這樣，就允許進程獲得更多的內(nèi)存空間。通常，委托區(qū)起始地址位于保留區(qū)底部。另外還可以創(chuàng)建 double-ended chunk ，那么委托區(qū)將是保留區(qū)的任意連續(xù)子集，他的大小也是處理器頁面大小的整數(shù)倍，這種Chunk的委托區(qū)可以有兩個頂端和底端，并且它們的大小也是可變的。
在chunk創(chuàng)建時可以指定chunk的最大空間，保留區(qū)大小應(yīng)該小于這個最大值。.盡管這樣，如果保留區(qū)請求比當前chunk更大的空間，那么chunk可以被重新分配空間，以允許保留區(qū)擴大。保留區(qū)可以擴大到撐滿整個chunk.。
Local chunks（本地 chunk）
如果一個chunk對于創(chuàng)建它的進程是私有的，不允許被其他用戶進程訪問，那么那么這個chunk就是本地chunk，本地chunk是沒有名字的。
Global chunks（全局chunk）
如果一個chunk可以被其他進程訪問，那么這個chunk就是全局chunk。全局chunk是有名字的，這樣，進程可以根據(jù)chunk的名字來訪問他們。當進程打開一個全局chunk的時候，他把chunk映射到自己的地址空間，這樣就可以對chunk進行直接訪問和數(shù)據(jù)共享了。如果已經(jīng)知道了chunk的名稱，那么使用 RChunk::OpenGlobal() 可以直接打開chunk.。如果只知道了chunk的部分名字，那么可以使用帶 TFindChunk 型參數(shù)的 RChunk::Open()方法來打開chunk.。
五、Heaps（堆）
Each thread has a chunk which contains that thread\'s program stack. For the main thread of a process, this chunk also contains the thread\'s heap. A program\'s request for memory is allocated from this heap. For example, a code fragment such as:
每一個線程都有一個包含了自身程序棧（program stack）的chunk。.對于進程的主線程來說，這個chunk中同樣也包含了線程heap。程序?qū)τ趦?nèi)存的請求都是從這個heap的地址空間來分配的,例如有以下代碼：
CArrayFixFlat<...>* fixflat;
...
fixflat = new (ELeave) CArrayFixFlat<...>(3);
程序請求了heap中部分的內(nèi)存地址，并把地址返回給調(diào)用者。請求heap中的內(nèi)存必須是顯式的，同樣，釋放這些內(nèi)存時也必須進行顯式調(diào)用。
Structure of a heap（heap 結(jié)構(gòu)）
heap包括兩個單元列表。一個是已經(jīng)分配的內(nèi)存單元列表，一個是還未分配的內(nèi)存單元列表。兩個列表都在heap對象上。內(nèi)存單元由單元頭和單元體組成，單元體實際上就是一個內(nèi)存區(qū)。單元頭是在e32std.h 中定義的 RHeap::SCell 結(jié)構(gòu)體，他是RHeap類的一部分。
如何共享heap
heap通常被同一個進程的線程所共享當一個線程創(chuàng)建時：
?它可以和父線程使用同一個heap。
?父線程同時為新線程創(chuàng)建一個新的heap。
?新線程使用系統(tǒng)為它創(chuàng)建的heap。
這里，只有第一和第二中情況可以認為是heap的共享。