〖SymbianOS 簡(jiǎn)介〗

1.1 SymbianOS的六大特性

1、操作系統(tǒng)是運(yùn)行在ROM上的
2、系統(tǒng)是運(yùn)行在電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備上的
3、完全是面向?qū)ο蟮?
4、基于組件的設(shè)計(jì)
5、被設(shè)計(jì)成確保用戶的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失
6、簡(jiǎn)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(shuō)操作系統(tǒng)
只有很小的一部分是運(yùn)行在最高優(yōu)先級(jí)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(wú)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(dòng)程序?qū)樱喊�括音頻驅(qū)動(dòng)，顯示驅(qū)動(dòng)，MMC驅(qū)動(dòng)，鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)，串并口驅(qū)動(dòng)
，DSP驅(qū)動(dòng)，時(shí)鐘控制器驅(qū)動(dòng)等等

1.2 Symbian UI系統(tǒng)命名

使用過(guò)Symbian UI系統(tǒng)的同志們一定都聽(tīng)說(shuō)過(guò)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(gè)kon繼承來(lái)的。

先說(shuō)說(shuō)Cone。Cone就是Control Environment(控制環(huán)境)的縮寫(xiě)。Cone是Client
端的控制環(huán)境。這個(gè)東東定義了Graphic UI中一些基礎(chǔ)的東西，沒(méi)什么代碼，
但是是一種Design pattern

Apparc是Application Architecture的縮寫(xiě)。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(gè)類，也就是d&v結(jié)構(gòu)。然后還定義了程序啟動(dòng)以及數(shù)據(jù)控制流等等。

kon們其實(shí)就是控件組，關(guān)于控件的用法以后再說(shuō)。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(jī)設(shè)
計(jì)的不同的控件庫(kù)。

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(gè)有限的資源，必須小心細(xì)致地處理，特別是當(dāng)有錯(cuò)誤或異常發(fā)生的時(shí)候。正是由于這樣的原因，在支持清理機(jī)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(jī)制的API來(lái)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(cè)。

一、Symbian OS的清理機(jī)制(cleanup)
清理機(jī)制是Symbain OS 程序?qū)τ诔绦虍惓Ｌ幚淼囊环N特有方式。當(dāng)異常發(fā)生時(shí)，清理機(jī)制將清理錯(cuò)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(jī)制就必須清楚以下三個(gè)概念：異常處理（exception handling）、清理?xiàng)＃╟leanup stack）以及通用清理項(xiàng)（general cleanup item）。

1、異常處理 （Exception Handling）
Symbian OS沒(méi)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(gè)點(diǎn)，使程序發(fā)生leave時(shí)回跳到這個(gè)點(diǎn)上，宏TRAP和TRAPD 可以在程序中設(shè)置這個(gè)點(diǎn)。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(dāng)于主動(dòng)地拋出異常，當(dāng)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?xiàng)＃–leanup Stack）
當(dāng) leave 發(fā)生時(shí)，任何分配了資源的heap內(nèi)存，例如通過(guò)new()方法創(chuàng)建的對(duì)象，他們將被孤立，因?yàn)閘eave一旦發(fā)生已指向他們的指針就不存在了，這樣就導(dǎo)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(duì)象，如果程序運(yùn)行發(fā)生leave，那么系統(tǒng)可以自動(dòng)找到并清理他們所占用的內(nèi)存。這些工作可以通過(guò)清理?xiàng)��?lái)完成。CleanupStack類是支持清理?xiàng)５囊粋�(gè)類。GUI應(yīng)用程序擁有一個(gè)由應(yīng)用程序框架所提供的清理?xiàng)＃�其他的�?yīng)用程序必須用CTrapCleanup 類自己構(gòu)建一個(gè)清理?xiàng)！?br/>
3、通用清理項(xiàng)(General Cleanup Item)在默認(rèn)情況下，清理?xiàng)Ｖ惶幚砟切?CBase-based 類（也就是它所處理的類必須是由 CBase類繼承下來(lái)的）和那些untyped 類型對(duì)象（用一個(gè)簡(jiǎn)單的內(nèi)存釋放語(yǔ)句就可以釋放的對(duì)象）。通用清理項(xiàng)（General Cleanup Item）使其他類型的對(duì)象也可以放到清理?xiàng)Ｖ小�TCleanupItem類是支持通用清理項(xiàng)的一個(gè)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(jìn)程通過(guò)底層函數(shù)訪問(wèn)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(jìn)程間共享內(nèi)存區(qū)域以及在一個(gè)進(jìn)程的線程間共享內(nèi)存區(qū)域的程序會(huì)使用這些底層函數(shù)來(lái)管理內(nèi)存。這里有兩個(gè)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(jìn)程創(chuàng)建以后，它的地址空間包括1到3個(gè)chunk：
（1）stack/heap chunk：這里包括了進(jìn)程的主線程所要使用的stack 和 heap。所以這個(gè)chunk 通常是進(jìn)程所必須的。
（2）code chunk：這個(gè)chunk 只有當(dāng)進(jìn)程被加載到RAM時(shí)才出現(xiàn)。
（3）data chunk：只有當(dāng)進(jìn)程擁有靜態(tài)數(shù)據(jù)的時(shí)候才會(huì)有這個(gè)chunk。

當(dāng)然，程序可以還創(chuàng)建額外的chunk。 一個(gè)全局的chunk可以被其他進(jìn)程訪問(wèn)，這樣就實(shí)現(xiàn)了大量?jī)?nèi)存的共享。RChunk 類提供了對(duì)chunk的支持。TFindChunk 類可以用來(lái)查找其他進(jìn)程創(chuàng)建的全局chunk。

2、Heap（堆）
heap 通常用于顯式的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配 。Symbian OS定義了C++中new操作符創(chuàng)建對(duì)象到當(dāng)前線程的heap中。Heap的功能可以是：
?監(jiān)控內(nèi)存泄漏：對(duì)于一個(gè)GUI程序來(lái)說(shuō)，這個(gè)是經(jīng)常發(fā)生的。
?在同一進(jìn)程的線程間進(jìn)行共享。
?在單元一級(jí)上進(jìn)行訪問(wèn)和操作。
RHeap類提供了對(duì)heap的支持。如果heap 是當(dāng)前線程的 heap，那么使用等價(jià)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(lái)管理內(nèi)存，以防止內(nèi)存泄漏。

三、進(jìn)程和地址空間
Symbian OS 的程序可以包含若干進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程包含若干在概念上并發(fā)執(zhí)行的線程。每一個(gè)用戶進(jìn)程都有他自己私有的地址空間。一個(gè)用戶進(jìn)程不可以直接訪問(wèn)另外一個(gè)用戶進(jìn)程的地址空間。進(jìn)程包括若干線程，他們運(yùn)行在進(jìn)程的特權(quán)級(jí)。
Kernel 進(jìn)程是一個(gè)比較特殊的進(jìn)程，它的線程運(yùn)行在超級(jí)訪問(wèn)者級(jí)別，這個(gè)進(jìn)程通常包括兩個(gè)線程。
Kernel server 線程：是一個(gè)原始的進(jìn)程，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)就已經(jīng)存在。它可以在heap執(zhí)行核心函數(shù)請(qǐng)求的內(nèi)存分配或重新分配。
null 線程：當(dāng)系統(tǒng)中沒(méi)有其他可運(yùn)行的線程時(shí)這個(gè)線程就開(kāi)始運(yùn)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(shí)候，進(jìn)程只有一個(gè)線程和1到3個(gè)chunk。如果進(jìn)程創(chuàng)建了新的線程，那么一個(gè)新的chunk將被創(chuàng)建被分配給這個(gè)線程。每一個(gè)chunk都包括一個(gè)了stack，如果線程沒(méi)有共享當(dāng)前heap，那么在chunk中也將包括heap。

四、Chunks(塊)
Chunk 把RAM映射到一個(gè)連續(xù)的虛擬地址。一個(gè)chunk中包括了一個(gè)保留區(qū)（reserved region）和和委托區(qū)（committed region）。保留區(qū)是一個(gè)連續(xù)的虛地址區(qū)域，它的大小可能是整個(gè)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(dòng)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(yè)面大小的整數(shù)倍。這樣，就允許進(jìn)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(yè)面大小的整數(shù)倍，這種Chunk的委托區(qū)可以有兩個(gè)頂端和底端，并且它們的大小也是可變的。
在chunk創(chuàng)建時(shí)可以指定chunk的最大空間，保留區(qū)大小應(yīng)該小于這個(gè)最大值。.盡管這樣，如果保留區(qū)請(qǐng)求比當(dāng)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(kuò)大。保留區(qū)可以擴(kuò)大到撐滿整個(gè)chunk.。

Local chunks（本地 chunk）
如果一個(gè)chunk對(duì)于創(chuàng)建它的進(jìn)程是私有的，不允許被其他用戶進(jìn)程訪問(wèn)，那么那么這個(gè)chunk就是本地chunk，本地chunk是沒(méi)有名字的。

Global chunks（全局chunk）
如果一個(gè)chunk可以被其他進(jìn)程訪問(wèn)，那么這個(gè)chunk就是全局chunk。全局chunk是有名字的，這樣，進(jìn)程可以根據(jù)chunk的名字來(lái)訪問(wèn)他們。當(dāng)進(jìn)程打開(kāi)一個(gè)全局chunk的時(shí)候，他把chunk映射到自己的地址空間，這樣就可以對(duì)chunk進(jìn)行直接訪問(wèn)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(kāi)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(lái)打開(kāi)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(gè)線程都有一個(gè)包含了自身程序棧（program stack）的chunk。.對(duì)于進(jìn)程的主線程來(lái)說(shuō)，這個(gè)chunk中同樣也包含了線程heap。程序?qū)τ趦?nèi)存的請(qǐng)求都是從這個(gè)heap的地址空間來(lái)分配的,例如有以下代碼：

CArrayFixFlat<...>* fixflat;
...
fixflat = new (ELeave) CArrayFixFlat<...>(3);

程序請(qǐng)求了heap中部分的內(nèi)存地址，并把地址返回給調(diào)用者。請(qǐng)求heap中的內(nèi)存必須是顯式的，同樣，釋放這些內(nèi)存時(shí)也必須進(jìn)行顯式調(diào)用。

Structure of a heap（heap 結(jié)構(gòu)）
heap包括兩個(gè)單元列表。一個(gè)是已經(jīng)分配的內(nèi)存單元列表，一個(gè)是還未分配的內(nèi)存單元列表。兩個(gè)列表都在heap對(duì)象上。內(nèi)存單元由單元頭和單元體組成，單元體實(shí)際上就是一個(gè)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(gè)進(jìn)程的線程所共享當(dāng)一個(gè)線程創(chuàng)建時(shí)：
?它可以和父線程使用同一個(gè)heap。
?父線程同時(shí)為新線程創(chuàng)建一個(gè)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(rèn)為是heap的共享。