（通信与信息系统专业论文）基于symbian平台的ims终端视频通话应用的研究与实现.pdf

重庆邮电大学硕士论文 摘要 摘要 随着国家对三网融合政策的逐步明朗，运营商正在积极准备业务网络的i m s 改造，从而承载全新的多媒体融合业务。中国移动在去年1 2 月就开始进行i m s 招 标，并在全国1 4 个省市部署i m s 网络，同时在今年进行i m s 的商用运营。中国 电信和中国联通也考虑在今年部署i m s 网络以增强多媒体业务的提供能力。 i m s 的运营主要针对核心网、业务平台、接入侧和终端这四个部分，i m s 终 端直接面对用户，给用户带来最直接的i m s 体验，因此对i m s 终端的研究与实现 有着重要的意义。随着多媒体资源的丰富共享，i m s 终端的支持平台需要扩展至 主流智能手机操作系统如：s y m b i a n 、l i n u x 、w m d o w sm o b i l e 等。 s y r n b i a n 操作系统是现今手机领域中应用范围最广的，占据统治地位的操作系 统。其成熟度较高，并具有高效内存管理机制等众多优秀性能。 本课题来自重庆市教委科研项目：“i m s 智能终端软件关键技术研究，主要 目标是实现支持不同平台的i m s 智能终端业务。在整个课题研发过程中，作者主 要承担s y m b i a n 平台l m s 终端视频通话应用的研究与实现。论文是这样组织的： 第一章，通过分析s y m b i a n 平台i m s 终端视频通话的背景、现状与需求，阐 述本课题主要研究内容。 第二章，理解s y m b i a n 平台的特点、内存管理机制、多媒体框架等相关知识。 第三章，深入研究本课题涉及的理论知识，包括i m s 网络、s i p 、s d p 、r t p 协议等相关内容。 第四章，设计并实现s y m b i a n 平台i m s 终端视频通话控制信令部分，包括注 册、会话流程以及s d p 协商。 第五章，阐述s y m b i a n 平台i m s 终端视频通话流媒体部分的实现，包括音视 频数据采集、r t p 处理、音频数据的播放与视频数据的显示。 第六章，搭建实验环境，同时对实现的模块进行验证，并对数据进行分析， 验证其有效性。 最后，总结全文，指出了论文中存在的不足和进一步需要研究的工作。 本课题取得的成果为今后基于s y m b i a n 平台i m s 终端业务的扩展、s y m b i a n 平台流媒体处理等方面奠定了基础，随着功能的不断完善和结果的成功测试，会 产生良好的经济效益，也会给同类开发提供一定的借鉴意义。 关键词：s y m b i a n ，i p 多媒体子系统，视频通话，媒体协商 重庆邮电大学硕士论文 a b s t r a c t a b s t r a c t a st h en a t i o n a lp o l i c yo ft h ei n t e g r a t i o no ft h r e en e t w o r k si sg r a d u a l l yg e t t i n gc l e a r , t h et e l e c o mo p e r a t o r sa r ep r e p a r i n gf o rt h ei m s o r i e n t e dt r a n s f o r m a t i o no fs e r v i c e n e t w o r k , i no r d e rt os u p p o r tt h en rm u l t i m e d i ab e a r e rs e r v i c e s c h i n am o b i l ei n v i t e d t ot e n d e rf o ri m se q u i p m e n t si nl a s td e c e m b e r , a n dt h e ns t a r t e dd e p l o y i n gt h ei m s n e t w o r ki n14 p r o v i n c e sa n dc i t i e s c o m m e r c i a lo p e r a t i o no fi m s n e t w o r kw o u l db e s t a r t u pi nt h i sy e a r c h i n at e l e c o ma n dc h i n au n i c o r na r ea l s oc o n s i d e r i n gb u i l d i n g i m sn e t w o r kt oe n h a n c et h ep r o v i d i n gc a p a b i l i t yf o rm u l t i m e d i as e r v i c e s t h eo p e r a t i o no fi m sm a i n l yf o c u s e so nf o u rp a r t s ：t h ec o r en e t w o r k 、t h es e r v i c e p l a t f o r m 、t h ea c c e s ss i d ea n dt h et e r m i n a l b e c a u s et h ei m s t e r m i n a l sf a c ed i r e c t l yt o u s e t s ，p r o v i d i n gt h em o s td i r e c te x p e r i e n c e so fi m s ，r e s e a r c h e sa n di m p l c m c n t i o no f i m st e r m i n a l sa r ev e r ys i g n i f i c a n t w i t ht h em u l t i m e d i ar e s o u r c e sg r o w i n gm o r ea n d m o r ep l e n t i f u l ，t h es u p p o r t i n gp l a t f o r mo fi m st e r m i n a ls h o u l db ee x t e n d e dt ot h em a i n o p e r a t i n gs y s t e m si ns m a r tm o b i l ep h o n e s ，s u c ha ss y m b i a n 、l i n u x 、w i n d o w sm o b i l e e t c s y m b i a n i st h em o s tw i d e l yu s e d ，d o m i n a n to p e r a t i n gs y s t e mi np r e s e n ti n t e l l i g e n t m o b i l ef i e l d i th a sl o t so fg r e a tc h a r a c t e r i s t i c sa sh i g ht e c h n o l o g ym a t u r i t y 、e f f i c i e n t m e m o r ym a n a g e m e n ta n ds oo n t h i si s s u ec o m e sf r o mt h er e s e a r c hp r o j e c to fc h o n g q i n ge d u c a t i o nc o m m i s s i o n ： r e s e a r c h e so nk e yt e c h n o l o g i e so fi m si n t e l l i g e n tt e r m i n a ls o f t w a r e t h ea u t h o rt a k e s r e s p o n s i b i l i t i e sf o rt h er e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o no fv i d e oc a l la p p l i c a t i o no nt h e s y m b i a n - b a s e di m st e r m i n a li nt h i sp r o j e c t t h et h e s i si so r g a n i z e da sf o l l o w s ： i nc h a p t e r1 ，t h em a i nc o n t e n t so ft h i st h e s i sa r ei n t r o d u c e db a s e do nt h ea n a l y s i s o ft h eb a c k g r o u n d ，c u r r e n tc o n d i t i o n sa n dd e m a n d so fv i d e oc a l la p p l i c a t i o no nt h e s y m b i a n - b a s e di m st e r m i n a l i nc h a p t e r2 ，t h ek n o w l e d g ea b o u tt h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dm e m o r ym a n a g e m e n to f s y m b i a n , t h ef r a m e w o r ko f m u l t i m e d i ah a sb e e nd e e p l yc o m p r e h e n d e d i nc h a p t e r3 ，r e l e v a n tp r i n c i p l e sa n dk n o w l e d g ea r ef u r t h e re x p l a i n e d ，s u c ha st h e i m sn e t w o r ka r c h i t e c t u r e 、t h ep r o t o c o l s 、e s p e c i a l l ys i p 、s d p 、r t pa n ds oo i l i nc h a p t e r4 ，t h ef o c u sw o r k , t h ed e s i g na n di m p l e m e n t i n gm e t h o d sa r eg i v e n , i n c l u d i n gt h ep a r to fs i g n a l i n gc o n t r o li nv i d e oc a l la p p l i c a t i o no nt h es y m b i a n - b a s e d i m st e r m i n a l ，w h i c hc o n t a i n st h ep r o c e d u r e so fr e g i s t r a t i o na n dt h es d pn e g o t i a t i o n p r o c e d u r e s 重庆邮电大学硕士论文 i nc h a p t e r5 ，t h et h e s i sh a se l a b o r a t e dt h ei m p l c m e n t i o no ft h es t r e a m i n gm e d i a p a r ti nv i d e oc a l la p p l i c a t i o n0 1 1t h es y m b i a n - b a s e di m st e r m i n a l ，w h i c hc o n t a i n st h e a c q u i s i t i o no fa u d i o v i d e od a t a 、r t pp r o c e s s i n g 、t h eb r o a d c a s t i n go fa u d i od a t aa n dt h e d i s p l a yo f v i d e od a t a i nc h a p t e r6 ，t h et h e s i sh a se x p l o r e dh o wt ob u i l dt h ed e v e l o p m e n ta n dv e r i f y i n g e n v i r o n m e n t , a n da l s oh a sd o n es o m ea n a l y s i so f r e s u l t st ov 甜匆i t sv a l i d i t y a n df i n m l y t h i sw h o l et h e s i si ss u m m a r i z e d ，a n di t si n a d e q u a c i e sa n df u t u r et r e n d o ff u r t h e rr e s e a r c ha r ep o i n t e do u t t h ea c h i e v e m e n t so b t a i n e di nt h i st h e s i sw o u l dl a yt h ef o u n d a t i o nf o rt h e s y m b i a n - b a s e da p p l i c a t i o ne x t e n s i o no fi m st e r m i n a l sa n dt h ep r o c e s s i n go fs 幻e a m i n g m e d i a a f t e rt h ef o l l o w u pt e s t i n ga n d p e r f e c t i n g , t h i si s s u ew o u l dm a k eg o o de c o n o m i c e f f e c t s ，a n da l s op r o v i d ear e f e r e n c em e t h o df o rs i m i l a rr e s e a r c h e s k e yw o r d s ：s y m b i a n ，i m s ，v i d e oc a l l ，m e d i an e g o t i a t i o n i i i 重庆邮电大学硕士论文缩略字表 英文缩写 a s c s c f d n s h l r h s s m s i f c 蹦 i 口i i m p u i p s e e m n 匝 n a t n g n p c m r t c p i u p p d f p o c p s t n q o s r t s p s d k s d p s 口 t c p u d p v u r v o p k 拭 中文译文 应用服务器 呼叫会话控制功能 域名系统 归属位置寄存器 归属用户服务器 p 多媒体子系统 初始过滤规则 即时通讯 口多媒体私有标识 m 多媒体公有标识 口协议安全结构 多媒体框架 网络地址转换 下一代网络 脉冲编码调制 r t p 控制协议 实时传输协议 策略控制功能 一键通 公共电话交换网 服务质量 实时流传输协议 软件开发工具包 会话描述协议 会话启动协议 传输控制协议 用户数据包协议 访问位置寄存器 m 电话 广域网 缩略字表 v 英文全称 a p p l i c a t i o ns e r v e r c a l ls e s s i o nc o n t r o l lf u n c t i o n d o m a i nn a m es y s t e m h o m el o c a t i o nr e g i s t e r h o m es u b s c r i b e rs e r v e r i pm u l t i m e d i as u b s y s t e m i n i t i a lf i l t e rc r i t e r i a i n s t a n tm e s s a g i n g i pm u l t i m e d i ap r i v a t ei d e n t i t y i pm u l t i m e d i ap u b l i ci d e n t i t y s e c u r i t ya r c h i t e c t u r ef o ri pn e t w o r k m u l t i m e d i af r a m e w o r k n e t w o r ka d d r e s st r a n s l a t i o n n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k p u l s ec o d em o d u l a t i o n k r pc o n t r o lp r o t o c o l r e a - l t i m et r a n s p o r tp r o t o c o l p o l i c yd e c i s i o nf u n c t i o n p u s h 勋乃豫 p u b l i cs w i t c h e dt e l e p h o n en e t w o r k q u a l i t yo f s e r v i c e r e a l t i m es t r e a mp r o t o c o l s o f t w a r ed e v e l o p m e n tk i t s e s s i o nd e s c r i p t i o np r o t o c o l s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c o l t r a n s m i s s i o nc o n t r o lp r o t o c o l u s e rd a t a g r a mp r o t o c o l v i s i t o rl o c a t i o nr e g i s t e r v o i c eo v e ri n t e m e tp r o t o c o l w i d ea r e an e t w o r k 重庆邮电大学硕士论文插图清单 第二章 图2 1 图2 2 第三章 图3 1 图3 2 图3 3 图3 4 图3 5 图3 6 第四章 插图清单 s y m b i a n 手机的界面风格5 s y m b i a n 多媒体框架图1 l i m s 系统结构图1 3 多媒体数据及控制体系16 s i p 请求消息结构。1 8 s i p 响应消息结构。1 8 r t p r t c p 协议在传输层的位置。2l r t p 打包示意图2 1 图4 1i m s 终端总体设计框架图。2 4 图4 2i m s 终端工作流程图2 5 图4 3p j s i p 协议栈体系结构。2 6 图4 4p j s i p 功能库2 7 图4 5s i p 消息处理流程图2 8 图4 6i m s 用户注册2 9 图4 7 会话流程3 1 图4 8s d p 协商状态图3 3 图4 9 添加视频s d p 协商之前o3 5 图4 1 0 添加视频s d p 协商之后3 5 第五章 图5 1 音视频通信系统框图3 7 图5 2s y m b i a n 音视输入流框架图3 9 图5 3 语音采集流程图3 9 图5 4 视频采集流程图4 0 图5 5 数据发送流程图4 4 图5 6 数据接收流程图4 5 图5 7s y m b i a n 音视输出流框架图4 7 图5 8 视频显示流程图4 8 第六章 图6 1 s 6 0s d k 手机模拟器5l v m 重庆邮电大学硕士论文插图清单 图6 2 图6 3 图6 4 图6 5 图6 6 图6 7 图6 8 图6 9 图6 1 0 图6 1 1 图6 1 2 图6 1 3 图6 1 4 图6 1 5 图6 1 6 图6 1 7 o p e ni m sc o r e 网络构架5 2 p c s c f 运行效果图5 2 i - c s c f 运行效果图5 3 s c s c f 运行效果图5 3 h s s 运行效果图。5 3 实验环境图5 4 i m s 终端注册数据5 4 i m s 终端会话数据5 4 i n v i t e 请求中s d p 信息5 5 2 0 0o k 响应中s d p 信息5 5 i u 甲流5 5 s p e x 打包成r t p 包一5 6 i n v i t e 消息h 2 6 3 协商5 6 2 0 0o kh 2 6 3 协商5 6 模拟器注册效果图。5 6 视频显示效果图。5 7 i x 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 截止到2 0 0 9 年第三季度，我国固定电话用户已达到3 5 3 亿户，移动电话用户 达到6 2 4 亿户，中国互联网网民达到2 7 5 亿，其中宽带网民数达到了2 3 5 亿，宽 带接入比例达到8 5 4 5 。用户的增长和市场需求的变化使得业务融合、网络融合 的趋势越来越明显。 i m s 网络被认为是未来核心网的演进方向，它的接入无关性、业务和承载分离、 标准的网络、统一的数据库管理、网络安全性和完善的q o s 机制等特性，使运营 商拥有提供差异化服务的能力，解决传统网络的弊端，以在市场竞争中获得业务 优势1 1 。 i m s 的提出顺应了通信网络发展的趋势，在未来的移动通信网、全p 网络中， i m s 将会是最为重要的部分。i m s 网络可以为用户提供丰富多彩的多媒体业务， i m s 是移动核心网的发展方向，是部署新业务的基石。i m s 终端作为业务的最终 体现实体，开发基于i m s 网络的终端应用，越来越成为应用提供商乃至3 g 产品 开发商追求的目标。视频通话是3 g 的标志性业务之一，其视觉冲击力强，快速直 接的特点决定了它将为用户广泛的接受，将会在日后飞速发展。 随着多媒体资源的丰富共享，对i m s 框架的支持平台不能单单局限于某几个 手机生产厂商支持的特定平台，它需要扩展至支持主流3 g 手机操作系统比如： s y m b i a n 、l i n u x 、w i n d o w sm o b i l e 等。 s y m b i a n 操作系统是现今手机领域中应用范围最广的操作系统。基于s y m b i a n 平台i m s 终端视频通话的研究与实现，融合了当前比较热门的i m s 技术和s y m b i a n 开发技术，有非常重要的现实意义，可以产生良好的经济效益。 1 2 课题研究背景及意义 基于对新业务开发快速推广、优化网络结果及资源建设的需求，全球许多运 营商积极联合供应厂商，共同推动i m s 的开发。2 0 0 4 年以来，1 1 r u - t 开始把重点 放在n g n 标准工作上。短短几个月i m s 标准化工作就取得了很大的进展。进入 2 0 0 5 年以来，设备制造商和电信运营商也都非常关注i m s 。目前在i m s 网络建设 和产品开发方面，世界各大设备提供商纷纷推出i m s 的商用、实验产品，部分运 营商也在积极准备i m s 业务的测试，i m s 的网络部署和商业模式也在热烈的探讨 重庆邮电大学硕士论文 第一章绪论 中。在国内，各大运营商先后制定i m s 网络和业务的相关规范，并开展i m s 系统 测试，以进一步验证i m s 的功能、业务、接口性能等方面，为i m s 的商用做准备。 中国移动自己的i m s 标准已经完成，试验和测试在进行中。从2 0 0 5 年1 1 月 开始，中国移动研发中心开始了第一期i m s 实验室测试，主要是相关协议、接口 及通信机制的实验。中国移动于2 0 0 8 年1 0 月份开始的i m s 测试包括三个方面： 第一，核心网络承载平台测试、c s c f 、h s s 等网元的测试，考验i m s 网络对所有 承载和业务的控制，及与其他网络的互联互通的能力。第二，对多媒体彩铃业务、 多媒体电话业务等i m s 关键业务及应用平台测试。第三，i m s 与现网计费、网管 等的集成测试。 值得一提的是，不同于过去多年i m s 商业模式模糊的状况，以中国移动的i m s 业务测试及业务推广试点为代表，目前国内运营商都已经明确了i m s 的定位。对 i m s 来说，主要市场前景是其对各种业务的组合能力，在i m s 核心网上开展的丰 富业务，为用户提供大量个性化与差异化服务。 但是i m s 仍然有很多不确定因数，i m s 涉及到的网络的融合、业务的融合、 管理的融合、运营的融合，面临一系列的挑战。设备供应商和业务提供商必须把 注意力高度集中在特定市场和特定融合需求上，另外还需要一个高度灵活的平台， 才能适应新业务的各种需求。 本文的研究方向就是基于上述背景下提出的，i m s 终端视频通话是i m s 终端 业务的一个重要组成部分，通过对视频通话的研究，不仅为i m s 终端业务研发迈 出了强有力的一步，同时为未来更多的i m s 多媒体业务扩展以及s y m b i a n 平台软 件研发提供技术积累。 1 3 主要研究内容 本课题来源于重庆市教委科研项目：“i m s 智能终端软件关键技术研究，该 课题要求i m s 终端业务实现w m d o w s 、w m d o w sm o b i l e 、s y m b i a n 的跨平台使用。 在整个课题的研发过程中，本人主要承担s y m b i a n 平台i m s 终端视频通话应用的 研究与实现，重点实现音视频数据的采集、编解码、r t p 发送接收、s d p 协商、 语音数据播放以及视频数据显示，本文将重点从这些方面进行研究。 1 4 论文组织与结构 论文不仅对基本理论知识进行了介绍，同时还重点剖析了如何在相关标准和 2 重庆邮电大学硕士论文 第一章绪论 规范下进行基于s y m b i a n 平台i m s 终端视频通话相关技术的研究、技术代码的设 计与实现等过程，文章具体组织结构如下： 第一章描述基于s y m b i a n 平台i m s 终端视频通话应用的研究现状与需求，阐 述本论文的研究背景和需要进行的研究工作。 第二章主要介绍s y m b i a n 平台、s y m b i a n 平台特点以及用户界面、编程基础、 内存管理机制以及多媒体框架等s y m b i a n 基础知识。 第三章全面介绍了i m s 网络相关知识，以及在研发中涉及到的所有协议，为 i m s 终端视频通话的研发提供了理论依据。 第四章为本文重点。遵循i m s 承载与控制分离的核心思想，本章阐述i m s 终 端视频通话控制信令部分的实现，详细描述基于s y m b i a n 平台i m s 终端注册以及 会话流程的实现、s d p 协商。 第五章作为前一章的补充，也是本文的重点之一。本章详细阐述s y m b i a n 平 台i m s 终端视频通话流媒体部分的实现，包括音视频数据采集、r t p 处理、音频 数据的播放与视频数据的显示。 第六章详细介绍了开发基于s y m b i a n 平台i m s 终端视频通话应用实现需要搭 建的实验环境，包括s y m b i a n 开发环境以及测试环境，最后通过数据分析和实验 效果图验证了实现部分的正确性。 第七章对本文进行总结，对本课题研发中需要迸一步完善的问题进行了说明， 并对未完成的工作进行了展望。 3 重庆邮电大学硕士论文 第二章s y m b i a n 平台 第二章s y m b i a n 平台 2 1s y m b i a n 平台介绍 s y m b i a n 成立于1 9 9 8 年6 月，最初是由爱立信、摩托罗拉、诺基亚和p s i o n 共同持股的独立私营公司，目的是为了能够设计并开发出一种可以在手机及其他 类似的移动通讯终端产品上运行的开放性操作系统，以此推动高端智能移动电话 及类似的终端产品尽快进入大众消费领域。2 0 0 8 年6 月s y m b i a n 公司被诺基亚全 资收购，成为n o l d a 旗下公司。在n o l d a 的大力倡导下，s y m b i a n 已经成为一个开 放的、易用的、专业的开发平台。 目前在手机操作系统中，从权威r r 研究公司g a x t n e r 发布的2 0 0 8 年第二季度 各智能手机系统全球份额的调查报告看，s y m b i a n 占5 7 ，w i n d o w sm o b i l e 为1 2 ， 其余还有l i n u x 、p a l mo s 、苹果的i p h o n e 以及g o o g l e 2 0 0 7 年才推出的a n d r o i d 等。从报告来看，s y m b i a n 仍是市场上的绝对主流。 2 2s y m b i a n 特点 s y m b i a n 是一个专门为智能手机开发的操作系统。一般来说智能手机拥有比普 通手机更好的硬件条件，但仍然属于资源受限设备，为了适应智能手机硬件的限 制，智能手机操作系统必须具备高效、可靠的特点，同时还必须提供丰富的功能， 这些正是s y m b i a n 操作系统的特点 2 4 1 。 高效 s y m b i a n 操作系统具有高效的多任务处理功能。许多操作系统使用多线程实现 多任务，但多线程操作十分复杂、非常容易出错，而且占用系统资源较多。s y m b i a n 操作系统虽然支持多线程，但是一般来说并不推荐使用这种机制实现多任务处理。 在s y m b i a n 操作系统中常用事件驱动的消息机制实现多任务处理，降低系统开销。 s y m b i a n 操作系统最大限度的支持软件重用。s y m b i a n 操作系统将功能模块作 为单独的引擎，这样第三方应用程序就不必做重复开发，直接调用引擎即可。 s y m b i a n 操作系统还支持动态链接库技术。 可扩展性 s y m b i a n 操作系统的可扩展性体现在两个方面，首先s y m b i a n 操作系统的组 织结构保证它在功能上的可扩展性。s y m b i a n 操作系统是用c + + 语言编写的面向 对象的操作系统，内核代码只占整个系统的5 ，其他系统组件作为服务器程序为 4 重庆邮电大学硕士论文 第二章s y m b i a n 平台 应用程序提供服务，对内核的功能进行扩充。 其次，s y m b i a n 公司允许开发者在操作系统上开发新的软件平台，开发者积极 参与软件开发，形成庞大的研发队伍，他们的开发成果扩展了s y m b i a n 操作系统 的功能。 可靠 手机是一种用户设备，里面会保存一些有用信息，如果频繁出现软件故障或 丢失数据的情况，就会导致用户对手机失去信心，因此s y m b i a n 操作系统必须重 视系统的可靠性。 s y m b i a n 操作系统使用服务器程序严格控制资源的分配和使用【2 】，提供完善的 错误处理机制，即使应用程序因为某个错误终止，也不会影响到其他应用程序和 操作系统的运行。 s y m b i a n 操作系统还提供了一系列的机制以防止出现内存泄露。 面向无线数据通信 智能手机最大的特点就是数据通信能力，例如收发电子邮件、访问互联网或 者执行同步操作等，这些能力的建立通常采用无线接入的方式。s y m b i a n 操作系统 支持各种无线数据通信协议。 2 3s y m b i a n 用户界面平台 手机是一种用户设备，为了适应不同用户的需求，它的外观和用户界面没有 统一的风格。s y m b i a n 不提供特定的用户界面，只提供操作系统的核心功能。在 s y m b i a n 操作系统和最终的手机设备之间，还有一个用户界面平台，用来确定手 机设备的用户界面风格，包括手机屏幕大小、控件外观、菜单结构和输入方式等。 目前s y m b i a n 操作系统的用户界面平台主要有：诺基亚公司的$ 6 0 平台、8 0 系列 平台、9 0 系列平台以及u i q 公司的u i q 平台，图2 1 展示了s y m b i a n 操作系统与 各个用户界面平台之间的关系。 手机设备 每l 露固专 用户界面平台匡翌臣堕圃臣至囹 夏 f 二 一17 ：= 。 应用程序引擎 1( 名片夹引擎、日历引擎和溯览器引擎等) 卜一 。 s y m b i a no s 中间件 卜( 应用程序框架、多媒体框架和消息框架等) 广。一呷一一一一 s y m b i a no s 基础库 ( 内核、文件服务器、用户库和驱动程序等) i ，一一一一 图2 1s y m b i a n 手机的界面风格 5 重庆邮电大学硕士论文第二章s y m b i a n 平台 经过多方面考虑包括系统的可扩展性、平台的普及、软件的支持，本课题选 取的是s y m b i a n 操作系统$ 6 0 平台，$ 6 0 是智能手机中应用最广泛的系统版本，也 是拥有最多第三方软件的界面。 2 4s y m b i a n 编程基础 2 4 1 命名约定 s y m b i a n 操作系统中有一些命名约定，这些约定不是强制的。命名约定包含很 多信息。s y m b i a n 中的命名约定主要分为5 类：类名、数据名、函数名、宏名和资 源。下面分别对这五类进行介绍： 类名的命名约定：类名本身应该清楚的指明这个类可以做什么。s y m b i a n 中的 类主要包括t 、s 、c 、r 、m 这五类，将每一个的第一个字母大写，以此划分类名 称中的单词【5 】。 t 类： t 类表示一个简单类，是通过t y p e d e f 定义的，这种类没有任何分配的动态内 存或其他资源，因此不需要析构函数。这种类不仅仅是数据结构，还有大量方法。 t 类并没有公共基类，所以必须确保在使用前完整构造每个t 类。 s 类： s y m b i a n 中有时也可以使用c _ 件结构体，这种结构体需要加上前缀“s 。然而， 很少使用到这种结构体。如果使用结构体，则这种结构不应该具有任何成员函数， 相反，应该使用t 类。 c 类： c 类表示从c b a s c 派生而来的类。这些类被设计为在堆上进行构造，而不是在 栈上进行构造。因此每一个可实例化的c 类都应该按照s y m b i a n 的二阶段构造模 式r oc 类对象都应该通过删除c h a s e 的指针进行销毁。 r 类： r 类表示资源的客户端句柄，与资源有关。它天生是为了管理资源而存活，r 类本身很简单，通常在栈上分配，可以拷贝。应用程序并不实际拥有这种资源， 而是一般的设备上其他位置中的一个s y m b i a n 操作系统服务器所拥有。客户可以 使用这些句柄访问服务器管理的资源，并且请求使用它的功能。 m 类： m 类由纯虚函数组成。这种类定义了接口，但并不提供具体的现实。这种类 是抽象基类，只包含纯虚函数。同样，他们没有任何成员数据，因而无法被实例 6 重庆邮电大学硕士论文 第二章s y m b i a n 平台 化。m 类提供了s y m b i a n 操作系统中使用的多重继承的唯一形式，绝对不可以从 多个c 类中派生，但是可以根据需要从多个m 类中派生。 s y m b i a n 操作系统中数据名命名约定：常量的定义一般在前面加一个字符“k ， 并且不需要将全部的字符都大写。s y m b i a a 的变量没有任何的前缀，类的成员变量 一般会在前面加一个符号“i 。枚举常量以“e 开头，函数的参数以字符“a 开 头。 函数名的命名约定：函数一般首字母大写，使用动词而不是名词，如果函数 处理异常退出，需要在函数名的最后加字符“l ”，以“l c 结尾表示函数中要分 配对象。 宏名的命名约定比较简单，要求使用大写字母和下划线。资源命名通常以字 符“r 一开头。 2 4 2 基本类型 整型：t i n t 和t u 缸 其中又分为8 位、1 6 位、3 2 位的带符号的和不带符号的整型变量。如t i n t 8 表示带符号的8 位整型变量，t u i n t l 6 表示不带符号的1 6 位整型变量。其中t i n t 和t u i n t 分别表示带符号的3 2 位整型和不带符号的3 2 位整型。 文本类型：t t e x t 又分t t e x t 8 ，t t c x t l 6 。t t e x t 8 表示窄字符，t i e x t l 6 表示宽字符。 b o o l 类型：t b 0 0 l 对应的值：e t r u e 和e f a l s e 浮点类型：t r e a l 又分为t r e a l 3 2 和t r e a l 6 4 。t r e a l 3 2 表示单精度的浮点类型，t r e a l 6 4 表示 双精度的浮点类型。 2 5s y m b i a n 内存管理独特机制 s y m b i a n 的运行环境是资源受限的手机，在内存或者其他资源不足时应用程序 会发生异常，如果异常没有得到良好的处理，应用程序就会出现运行错误。因此 良好的内存分配管理机制是非常重要的，s y m b i a n 提供了一系列处理框架，它在内 存管理机制上做的非常好，采用了独特的内存管理机制。 7 重庆邮电大学硕士论文 第二章s y m b i a u 平台 2 5 1s y m b i a n 异常的抛出和捕获 u s e r ：l e a v e 0 函数用于抛出一个异常，与标准c + + 的t h r o w 语句功能类似。程 序运行到u s e r ：l e a v e o 时，会立即结束当前函数，并抛出一个异常，该异常会一直 向外层函数抛出，直到被某个捕获模块捕获为止。 其中u s e r ：l e a v e 0 函数无条件的抛出一个异常并附带错误代码。参考代码如 下： s y m b i a n 提供了两个宏t r a p 和t r a p d 来捕获异常，其作用与标准c + + 的仃y 、 c a t c h 语句类似，用于捕获异常、得到异常的错误代码，并且阻止异常继续向外层 函数抛出。t r a p 和t r a p d 的区别在于：使用t r a p 之前，需要事先声明保存异 常错误的变量，而t r a p d 不需要，可以直接使用。参考代码如下： 如果存在多个可能异常的函数，我们都是用t r a p 或者t r a p d 捕获异常，将 会造成非常大的系统开销，清除栈就是为了解决这个问题而存在的，并且它很好 的解决了这个问题。 8 重庆邮电大学硕士论文第二章s y m b i a n 平台 2 5 2s y m b i a n 清除栈 清除栈是用来保存分配在堆上的对象指针。一旦出现异常，系统能够根据清 除栈释放出错程序在堆中分配的空间，从而避免了内存泄露。 清除栈的原理是进行可能异常的操作之前，将指向堆对象的指针压入清除栈， 清除栈的压入操作使用c l e a n u p s t a e k ：p u s h l 0 函数。在发生异常时，系统会根据清 除栈中保存的指针删除它们指向的对象。 将一个指针对象压入清除栈时，其实质是在清除栈中保存该指针的备份。发 生异常时，该指针本身作为自动变量会被自动销毁，而清除栈可以使用其备份销 毁该对象、释放内存空间，最后使用c l e a n u p s t a c k ：p o p o 函数将清除栈中的备份弹 出。p o p o 函l 数不释放该元素指向的对象，需要手动释放，参考代码如下： 2 5 3s y m b i a n 二阶段构造 s y m b i a n 系统中c 类对象的构造需要使用特有的