Ubuntu上基于开源代码PhoneMe的J2ME环境搭建及使用
测试环境：Ubuntu 14.04.5 LTS
J2ME背景知识及PhoneME介绍
J2ME相关介绍
在正式开始介绍J2ME之前，这里我列出一些常见名词,方便与下文参照：
J2ME(Java2 Platform, Micro Edition) Java2平台微型版
CLDC(Connected, Limited Device Configuration) 连接受限设备配置
CDC（Connected Device Configuration）连接设备配置
MIDP(Mobile Information Device Profile) 移动信息设备描述
KVM(The K Virtual Machine) K虚拟机
JSR(Java Specification Requests)意思是Java 规范提案。是指向JCP(Java Community Process)提出新增一个标准化技术规范的正式请求。
Java版本主要分为三个：J2EE ,J2SE和J2ME，分别对应与不同的目标设备，如下图所示。
图1 Java不同版本的配置
SUN把J2me的实现分为两层：configuration 和 pofile。
configuration包括虚拟机（virtual machine），核心的类库与API。configuration层定义一个java虚拟机的特性与java类库的最小子集。也就是说，configuration层提供了开发人员一个最基础，最核心的Java平 台。因为j2me把设备分为两类：联接设备（connected device）和有限联接设备（Connected, Limited Device）。对应这两种设备就有了两种J2ME configuration。分别为CDC（Connected Device Configuration）和CLDC(Connected, Limited Device Configuration)。这里请注意，CDC使用经典的javaVM，而CLDC使用的是KVM(The K Virtual Machine)。KVM是sun专门为使用16/32位RISC/CISC微处理器或控制器，并其可用内存为160kb～512kb的的设备而开发的。 KVM比较小，通常只有128K或更少。
Profile层也包含一组API，主要针对于特定的某一族系的设备而定义。profile层在特定的configuration层上实现，而我们程序员则负责在特定的profile上编写应用程序。对于手机，pda等Connected, Limited Device。它们的profile层称为MIDP(Mobile Information Device Profile)。于是MIDP与CLDC合在一起就构成了一个完整的J2ME架构。顺便说一句，对于MIDP上的应用程序sun也有独特的叫法，它们被 称为MIDlet。你是不是觉得有点眼。想想java中的applet。下图显示了开发手机应用的结构。
![clip_image001[5]](http://images2015.cnblogs.com/blog/1083701/201612/1083701-20161222144100682-796001160.jpg "clip_image001[5]")
图2 CLDC/MIDP的结构
深入理解CLDC/MIDP
CLDC的目的
为小型的，且资源有限，Connected Limited的设备定义一个标准的Java平台。
允许动态的向这些设备发布内容与应用程序。
方便第三方软件厂商与开发者向这些设备移植内容与应用程序。
CLDC的范围
Java语言与虚拟机的特性
核心Java类库（如java.lang.*, java.util.*)
输入/输出
对网络的支持
对安全性的支持
对国际化的支持
CLDC不包括的范围（即由MIDP解决的)
对应用程序life-cycle的管理（就是指一个应用程序是如何安装，运行，删除的）
UI界面（User Interface）
Event处理
高级应用程序模式（这里指用户与应用程序的交互）。
CLDC的安全性
低端的基于虚拟机的安全性由下载时对class文件的审核（verification）步骤来保证。（如果你写过并编译过MIDlet程序，就会知道这 一步是必须的。这里有一个概念就行了，我会在后面讲述如何创建MIDlet程序时，详细介绍具体的步骤）。基于应用程序的安全性通过使每个应用程序分别运 行在相对独立的封闭环境中来保证并且处于被保护的系统package中的类不能被应用程序重载（overridded）。
对于Java语言支持的特殊方面
CLDC总的来说是与Java语言完全兼容的，但需注意以下几点：
不支持浮点数据类型（即没有float和double）（这实际上主要是由于CLDC所面向的设备，其硬件因其内存限制或是基于安全性的考虑不支持浮点运算）
不支持类实例（class instance）的终结（finalization），即不存Object.finalize()方法。（注：finalization指的是java 中提供的有别与garbage collection的另外的一种对象清理方法。具体可参看侯捷老师译的Bruce Eckel的《Thinking in Java 第二版》，可以在www.jjhou.com中下载）
有限的错误处理，即大部分Java.lang.Error的子类都未被支持。与此相反，CLDC包括了相当完备的异常（exception）类。
对于Java虚拟机（Java Virtual Machine）支持的特殊的方面
实质上CLDC在其严格的内存限制下达到了对Java虚拟机相当程度的兼容性。不过还是有下列不同点：
不支持浮点数据类型（没有float和double）
不支持JNI (the Java Native Interface )不支持用户自定义的Java级的类载入器（class loaders ）
没有反射(reflection)特性（注：reflection指java通过java.lang.reflect提供的，可以对类的能力进行分析的功能。常用来对类的结构进行检查，在JavaBeans上有广泛运用可参见Gary Cornell的Core Java2 volumeI,II，机工有出中译本）
不支持线程组（thread groups）或守护线程（daemon threads）
不支持类实例（class instance）的终结（finalization）
没有弱参考（weak references）（注：weak reference提供了一种解决指向已经被garbage collector清除的对象的方法。在Java2中被介绍。具体请参考java.lang.ref API 文档，和sun网站上关于Reference Objects和Garbage Collection的文章。）
有限的错误处理（error handling）
类文件审核过程（classfiles Verification）
CLDC要求其下层的虚拟机能够辨别并拒绝非法的class文件。但由于CLDC本身面向小内存消耗的小型设备这一前提。其类文件检测机制与J2SE中定义的标准类文件审核机制还有所不同。请注意看下图：
图3 CLDC的类审核机制
请注意上图所示CLDC中的预审核（preverification）过程。这是CLDC区别于通常的类文件审核过程的关键。如上图所示，当源程序被编 译后，必须被预审核器预审核，然后才能被下载到目标设备上去。之所以有这一步骤，主要是为了减轻KVM中审核器的负担，加快审核速度。就像我前文提到的， 这是出于对CLDC支持的硬件的考虑（毕竟手机和PDA并没有我们PC机那样奔腾的“芯”呀！^-^）。
常用JSR
JSR139 - CLDC
JSR118 - MIDP
JSR120 – WMA1.1
JSR135 – MMAPI1.2
JSR75 – File
JSR75 - PIM
JSR179 - LocationAPI
JSR184 – 3D
JSR205 – WMA2.0
JSR211- CHAPI
PhoneMe介绍
phoneMe主页：https://java.net/projects/phoneme
phoneME Feature software是一个优化了的Java ME架构。它的核心是支持多任务的MIDP2.1规范实现。
当phoneME Feature software运行多个MIDlet时，它只使用一个系统进程，因为一个Java虚拟机实例可以执行几个应用，并提供独立的运行时空间。所有运行的应用都是独立的，看起来好象每个应用都在自己的虚拟机中执行一样。
phoneME Feature software提供给为MIDP或者是移动信息设备相关的开发人员。
以下是phoneME Feature software MR2版本包含的内容特性：
|
高性能的Java ME平台架构 支持每个功能领域(存储，网络和用户界面等)的模块化实现 子系统，目录和便携性类库 最小的特定平台实现代码 多任务能力和支持并发应用(MIDlet) 本地应用管理API 本地资源管理API 支持德州仪器P2SAMPLE64-V6平台 CLDC 1.1 (JSR 139)和MIDP 2.1 (JSR 118)实现 以下可选包实现： Wireless Messaging 1.0 (JSR 120) Mobile Media APIs (JSR 135) J2ME™ Web Services support (JSR 172) Security and Trust Services API support (JSR 177) Content Handler API (JSR 211) Java Binding for the OpenGL ES API (JSR 239) |
PhoneMe编译
原始的Code在：https://github.com/borman/phoneme-qtopia
Fork一个工程：https://github.com/arnoldlu/phoneme-qtopia，会将修改部分push到这里。
由于PhoneMe中部分代码进行的类型强制转换是基于i386进行的，在x86_64系统编译会报错。
在进行编译前就需要将部分库切换到i386，调用switch_to_i386.sh即可通过编译。
在编译完成后使用switch_to_x64.sh即可复原。
在工程里执行make，生成编译文件在build_output_fb_i386中；make clean会将生成文件清空。
qvfb介绍及编译
由于PhoneMe需要基于虚拟的framebuffer进行显示，同时还依赖于虚拟鼠标、键盘作为输入设备，这些功能需要qvfb的支持。
Qvfb是为qtopia做的一个虚拟frambuffer的应用程序，它的最终目的就是把qtopia应用程序运行的的结果显示在qvfb上（实际中是要通过linux的frambuffer驱动显示在lcd屏上的），并提供键盘、鼠标的外设仿真。从而方便研发阶段，用户在pc端就可以完成qtopia的调试工作，极大的提高了工作效率。
qvfb小工具可以通过安装qt-dev-tools的工具获得。
或者可以到这里获取：https://github.com/arnoldlu/qvfb-1.1/blob/master/qvfb/qvfb
sudo ln -s /usr/lib/x86_64-linux-gnu/qt4/bin/qvfb /usr/bin/qvfb
也可以通过从源码编译生成，编译方法就是./configure->make->make install，中间会有一些编译依赖问题，可以针对性百度一下解决。
QVFB代码：https://github.com/arnoldlu/qvfb-1.1.git
使用步骤
运行qvfb环境
在运行PhoneMe之前需要先启动qvfb。
|
qvfb -depth 16 & |
之后会创建两个节点，模拟鼠标键盘输入。通过lsof –p xxx可以看到如下谅解文件：
|
/tmp/.qtvfb_keyboard-0 /tmp/.qtvfb_mouse-0 |
这两个节点是fifo型文件：
/tmp/.qtvfb_keyboard-0: fifo (named pipe)
/tmp/.qtvfb_mouse-0: fifo (named pipe)
运行PhoneMe
编译phoneMe之后会生成build_output_fb_i386目录，这里面包括整个编译生成文件。
进入build_output_fb_i386/midp_，执行./runPhoneME:
安装MIDLet
默认情况下，Preinstalled apps里面是空的。执行build_output_fb_i386/midp_/bin/i386下的./installMidlet.sh xxx.jad之后：
此时，就可以使用鼠标键盘进行操作了。
基本示例MIDLet放在：https://github.com/arnoldlu/phoneme-qtopia/tree/master/MIDLets
显示已安装MIDLet
./listMidlets.sh
|
VFB info: 240x320, depth=16 |
删除安装MIDLet
usage: removeMidlet <suite ID>
一个数独游戏
PhoneME资源占用情况评估
ROM占用
PhoneMe的ROM占用主要是bin文件的大小，约为2.0M，其他都是动态库。
|
lsof: WARNING: can't stat() tracefs file system /sys/kernel/debug/tracing |
RAM占用
procmem分析进程内存使用情况如下，runMidlet占用内存在1632KB：
procmem可以在这里获取：https://github.com/arnoldlu/phoneme-qtopia/blob/master/procmem
procmem -p xxx
|
Vss Rss Pss Uss ShCl ShDi PrCl PrDi Name |
CPU占用情况
pidstat -u -p 2875 1结果如下，可知在PC环境下占用率很低：
|
15时31分16秒 UID PID %usr %system %guest %CPU CPU Command |
移植到RTOS？
如果将phoneMe移植到ARM RTOS，可能存在的风险包括：
不同架构x86和ARM下bin文件大小？
增加动态库后增加的ROM大小？
ARM下指令执行效率和x86对比？
RTOS动态库变成静态之后增加的RAM空间？
