基于ST20嵌入式系统的Java虚拟机研究与移植

　　1 引言

　　随着现代信息技术的迅猛发展，电视数字化步伐加快了。从一开始的模拟电视到现在的数字电视，不仅大大提高了电视节目的质量，也推动了电视数字化的进一步发展。在各种数字视频广播标准中，欧洲的DVB(Digital Video Broadcast)标准使用比较广泛，它为在同一信道中传输视频、音频、数据提供了一种灵活、高效的方式，可以通过卫星、电缆和地面信道传输高质量的电视节目。同时基于DVB的数据广播标准也能满足人们对于宽带数据业务的要求，如证券信息服务、电子节目、MP3音乐下载、电子邮件、网页浏览等，在现代信息技术领域应用极为广泛。

　　图一　数字机顶盒架构

　　从图一我们可以看到, 一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成，可以将其分为4层，从底向上分别为硬件、底层软件、中间件、应用软件。硬件提供机顶盒的硬件平台；底层软件提供操作系统内核以及各种硬件驱动程序；应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用；中间件是一种将应用程序与底层的操作系统、硬件细节隔离开来，使应用不依赖于具体的硬件平台的软件环境。这样用户可以在任何厂家的硬件平台上进行应用软件开发，和应用软件下载。而不必介意任何底层的有关信息，保证了机顶盒的开发专业化。这种分层的思想在现代系统设计中十分常见，如大名鼎鼎的TCP/IP协议。中间件通常由各种虚拟机来构成，如HTML虚拟机、JavaScript虚拟机、Java虚拟机[1]等。

　　现在广电行业倾向于DVB-MHP(多媒体家庭平台)中间件标准。DVB-MHP基于开放性的Java程序语言，具有软硬件兼容性好、可移植成本低、二次再开发功能强等优点，是一种很有发展前途的中间件技术标准。可以相信，Java在数字视频广播中的应用将越来越多，我们有必要研究Java技术核心—虚拟机，包括其结构、运行机制及虚拟机移植到数字机顶盒平台的关键技术。本文面向采用ST（意法半导体公司）Sti5516芯片的数字机顶盒平台，将基于数字电视播放(Digital Video Broadcast，DVB)的多媒体家庭平台(Multimedia Home Platform，MHP)规范[2]进行中间件平台分析，重点研究开放源码的Java虚拟机---Kaffe在其中的作用和相关的移植技术。