Qualcomm平台AEE运行机制的深入剖析

前言

        本文利图对Qualcomm平台的AEE（Application Execute Entironment）做一个深入的研究与分析，便于大家了解整个Brew平台的App 调度机制和资源管理机制，从而方便大家以后在Brew平台上面的的应用程序开发工作。

 

一．  名词解释

a)  Brew：无线二进制运行环境

b)  Applet：AEE执行环境里面的一个调度，或者说执行单元

c)  Task：操作系统层面的一个任务

d)  Rex：操作系统

e)  AEE：应用程序执行环境

 

二．  关键技术分析

a)  AEE在操作系统层面，没有独立的Task，它只不过是依附于ui_task的一个函数调用罢了；

b)  一个Applet是否活动，不是指它是否可以占有CPU，而是指它在AEE层面，是否是 Active（可以拥有LCD和键盘）；

c)  AEE 也好，Applet 也罢，它们只不过是一套静态代码而已，因此，谁调用它，它就将在谁的上下（Task层面）运行，因此从这种角度来讲，Brew 平台的Applet没有Active和DeActive而言，每一个Applet都可以得到执行权（只不过不一定是在 AEE 的上下文运行）；

d)  Rex不是分时操作系统，所以，一个Task假如不主动释放CPU的话，其它任务将无法得到执行权；

e)  AEE 内部有一些全局组件，这些组件可以通过 IShell 组件来隐式操作，目前最为重要的，大家只需要知道AEE内部维护了一个消息队列就Ok了；

f)  消息和回调从本质上是一回事，发送一个消息给一个 Applet 和调用 Applet 里的一个回调函数，两者在本质上是一回事；

 

三．  AEE任务调度机制分析

    在 ui_task的适当时候，它将调用AEE_Init()将 AEE运行环境初始化起来，到此为止，整个AEE 运行环境就可以使用了，AEE的相关接口调用也就可以正常工作了。在AEE 的所有接口里面，有一个最为重要的函数：AEE_Dispatch（），即 AEE 的任务调度函数。调用此函数，将引起AEE内部进行任务调度。下面是AEE任务调度的一个简单描述。

    每次需要进行AEE任务调度时，AEE只需要从它的消息队列的队头，取出最前面的消息， 根据消息体里面指定的消息接收者，（ClassID）， 调用 IShell_SendEvent(pApp,w,d)将消息发送给相应的Applet。而IShell_SendEvent的工作机理其实很简单，就是直接调用相应Applet的HandleEvent()函数，从而在逻辑层面上使得一个Applet得到了“执行权” 。但在操作系统层面，这只不过是一个函数调用而已。上述的调度机制就是 AEE 的核心算法，很简单，却不好理解。接下来，再讲一下IShell_PostEvent()的作用。这个函数很简单，就是直接把消息放到 AEE 的消息队列的末尾，然后，在下一次 AEE 的调度的时候，由 AEE 取出这个消息并调用接收 Applet的事件处理函数。

         好了， 调度算法算是搞明白了， 现在有一个问题？什么时候才会触发AEE_Dispatch()呢？假如这个调度函数得不到执行，就谈不上调度了。问题的关键在于ui_task()会在需要时（由一个AEE_APP_SIG 信号量控制）调用AEE_Dispatch，而AEE_APP_SIG 的置位，是由底层操作系统的一个定时器定时发送的，从这种角度来看，AEE 会定时进行上层的任务调度。

 

四．  实例分析

    当前一个Applet正在前台“运行” ，即显示权和键盘控制权由当前Applet获得，现在来了一个短消息，那么，WmsApp 能不能得到这个消息，并获得执行权？假如可以获得，它应该如何操作？按上面的说法，一个Applet只不过是一堆静态代码而已，对于每一个Applet而言，只要它的某一个处理函数被调用了，就相当于它“活动”了。从这种角度出发，假如wmsApp 在运行的时候先向底层服务组件注册了一个接收短消息的回调（回调：在Applet实现，由底层调用），那么，当底层服务任务（这里是wms_task）发现有一个短消息来了之后，它就会调用 WmsApp 的回调函数，这样的话，不管 AL 层当前活动的Applet是谁，WmsApp都可以得到执行权（只不过，它是在ws_task的上下文执行的，而不是在AEE的上下文） ，即都可以“接收”到短消息。

        好了，第一个问题搞定了。任何Applet，不管它是否活动，都可以得到系统事件。现在的关键是，假如它得到了系统事件并运行，那么 Applet 该如何动作？比如上述的wmsapp，它得到一个短消息事件之后，是直接弹出短消息界面呢？还是怎么办？ 请大家记住一点：只有当前活动的Applet可以拥有屏幕和键盘的控制权！！那假如真是这样的话，Wmsapp虽然可以接收到短消息，但由于它不是当前活动的Applet，所以它无法控制屏幕。为了获得LCD的控制权，它必须由“非激活”状态，变成“激活”状态。因此，一般的非激活 Applet 在收到系统消息之后，假如它希望弹出一些提示界面，则必须先将自己激活（做法很简单，就是直接调用 IShell_StartApplet），这样，它才可以操作LCD 并显示相应的提示信息了。

 

五．AEE的键盘派发和LCD刷新机制

        AEE的键盘派发机制很简单，每一次当AEE 需要派发键盘消息（键盘消息将由底层 task 传送给AEE，至于如何传送的，大家暂且可以不用关心）时，AEE 的做法很简单，就是从它的Applet栈中取出最上层的Applet（也就是活动Applet），并将键盘消息发送给它。也就是说，AEE 将键盘消息每次只发送给当前活动的 Applet，其它 Applet无法接收到键盘消息。关于 LCD 刷新机制同样简单，每次 Applet 调用IDisplay_Update 的时候，AEE 都会做出判断，假如执行这个操作的 Applet 不是活动 Applet，那么，AEE 将不会允许它去“真正”更新LCD，从而达到了只有当前活动Applet才能操作LCD的设计目标。

  [结论]

    所有的Applet，不管活动与否，都可以收到系统消息并处理，但只有活动Applet 可以拥有键盘和LCD。

 

六．  Applet的各种状态剖析

在逻辑概念上，一个Applet存在如下几种状态：

a)  Active（Run）；

b)  Suspend：挂起状态；

c)  Background：后台状态；

    上述的所有状态，都只是逻辑概念上的，活动状态与其它两种状态的唯一区别就在于可以获得键盘和 LCD 的控制，除此之外，只要一个Applet不是Close状态，那么，他们都可以获得各种系统消息并得到处理权。 至于Suspend和Background的区别，其实也很简单。处于Suspend状态的Applet，假如当前活动Applet关闭的话， 那么下一个Suspend的 Applet将自动成为Active状态。即 Suspend状态的Applet仍在AEE的自动调度范围内。而Background的Applet，则不会自动变成Active，除非我们人为激活它。说白了，在 AEE 内部，这两种类型的Applet肯定是放在两个不同的队列里面。另外，由于 Background  Applet 具有不自动激活的特性，所以，在很多时候，一些Service用这种状态的Applet来实现最好不过。 Applet的各种状态之间是如何进行状态切换的呢？ActiveàSuspend是由AEE自动完成的， 即每次启动一个新的Applet， 那么当前Applet就会变成挂起状态并收到Suspend消息。一旦当前活动 Applet 退出了，那么它的下一个 Applet 就会由 Suspend 状态变为Active 状态，并收到 Resume 消息。ActiveàBackground 的状态切换有点特殊，要使一个 Applet进入后台状态， 必须调用IShell_CloseApplet去关闭Applet， 这个时候， Applet会收到On_Stop消息，假如它在这个消息里返回True，那么，这个Applet就真正Close了。关键在于对On_Stop消息的处理，每一个希望进入Background状态的Applet必须在这个消息里面做如下处理，简单的示例代码如下：

  case EVT_APP_STOP:

        {

            boolean *pb = (boolean *)dwParam;

            if(pb)

            {

                *pb = FALSE;    /* Set the app to background app */

                pMe->bSuspended = TRUE;

            }

            break;

        这样之后，一个 Applet 就进入了后台状态，假如它想切换回 Active 状态，很简单，直接调用IShell_StarApplet就ok。 请大家注意IShell_StartApplet （）， 此代码将视不同的Applet发送不同的消息。对于Background  Applet，它将发送一个On_Start的消息给当前Applet，对于挂起的Applet，它将发送一个Resume的消息给当前Applet。

 

七．  后记

    上述文档，是对当前 AEE 运行机理的一个简单分析，由于 AEE 的相关代码，Qualcomm没有公开源码，所以无法得到一个更为准确的分析结果。不过，大家如能将上述的AEE 运行机理好好体会，相信对于将来开发Brew应用一定会大有帮助。 最后谢谢大家耐心把本文看完，谢谢。