1、與桌面系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)相比,實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)(RTES)軟件還是采用過(guò)時(shí)的或者晦澀的C／C++或匯編語(yǔ)言等手段進(jìn)行研發(fā),然而這些開(kāi)發(fā)手段的諸多缺點(diǎn)難以滿(mǎn)足嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),因此需要引入新的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和手段到嵌入式系統(tǒng)中。Java技術(shù)的面向?qū)ο?、語(yǔ)言級(jí)并發(fā)支持、安全等特點(diǎn)使得它在Internet領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并且引起了嵌入式編程人員的高度重視,Java實(shí)時(shí)規(guī)范(RTSJ)的出現(xiàn)就是最好的例證,其通過(guò)各種工具和機(jī)制使Java規(guī)范具備了實(shí)時(shí)性

2、。龍芯2F處理器是我國(guó)自主研發(fā)的高性能通用處理器,其主要面向高端嵌入式應(yīng)用。但是,目前在龍芯平臺(tái)上運(yùn)行的Java,應(yīng)用程序都是基于Java虛擬機(jī)的并且不具備實(shí)時(shí)性,使得龍芯平臺(tái)應(yīng)用于實(shí)時(shí)嵌入式領(lǐng)域受到很大限制。
　　 根據(jù)上述不足,設(shè)計(jì)一款以龍芯2F處理器硬件平臺(tái)和實(shí)時(shí)Linux操作系統(tǒng)為運(yùn)行環(huán)境,符合RTSJ標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)Java編譯系統(tǒng)。首先,深入研究了龍芯2F處理器的體系結(jié)構(gòu)及硬件平臺(tái)各IO模塊,并且詳細(xì)地分析了操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)

3、特性及內(nèi)存管理子系統(tǒng),為實(shí)時(shí)Java類(lèi)庫(kù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序數(shù)據(jù)對(duì)象的分配及釋放做好準(zhǔn)備:在此基礎(chǔ)上,根據(jù)RTSJ標(biāo)準(zhǔn)引入異步事件、實(shí)時(shí)線程、物理內(nèi)存訪問(wèn)和優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略等實(shí)時(shí)擴(kuò)展技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本編譯系統(tǒng)的實(shí)時(shí)Java類(lèi)庫(kù),提供了能夠創(chuàng)建、驗(yàn)證、分析、執(zhí)行和管理實(shí)時(shí)Java線程的應(yīng)用程序接口,這些接口確保了Java在嵌入式應(yīng)用中的實(shí)時(shí)性；最后,深徹研究編譯技術(shù),以實(shí)現(xiàn)RTSJ標(biāo)準(zhǔn)的jRate及sun公司的GJC編譯系統(tǒng)為參考,設(shè)計(jì)不依賴(lài)Jav

4、a虛擬機(jī)能夠直接生成龍芯2F處理器目標(biāo)代碼的實(shí)時(shí)Java交叉編譯器。在編譯器設(shè)計(jì)過(guò)程中,采用單遍掃描語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯模式,以語(yǔ)法分析程序單元為核心,使用C++作為宿主語(yǔ)言設(shè)計(jì)完成編譯器的詞法分析器,語(yǔ)法／語(yǔ)義分析器和代碼生成器等主要部分；同時(shí),引入面向?qū)ο蠓椒ê皖?lèi)庫(kù)技術(shù)消除語(yǔ)法和語(yǔ)義產(chǎn)生歧義的情況,這樣做不但避免了大量的重復(fù)操作,而且還提高了實(shí)時(shí)Java交叉編譯器本身的可擴(kuò)充性和可復(fù)用性。
　　 經(jīng)測(cè)試,編譯器基本實(shí)現(xiàn)了Java源程