Java Web应用在ARM Linux平台上的实现

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Java Web应用在ARM Linux平台上的实现

Posted in 硕博论文 at 十一月 12th, 2009 / No Comments »

王伟，周兰江，刘礼东，解云霄
(昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650051)
1引言
随着网络信息技术的飞速发展，Web技术越来越多的用在控制领域，客户端只需连接以太网，取得访问权限，就可以访问服务
器，查阅现场有关信息，并可以对服务器的操作进行控制，给维护和管理工作带来方便。而Javaweb应用是互联网中的首选技术，
它具有面相对象、平台无关、多线程、分布、安全等特点，而这些特点恰恰满足了互联网发展的需求。同时，嵌入式系统以其实时性
强，可靠性高，结构小巧等优点，在各个领域都得到了广泛应用。Javaweb技术和嵌入式系统的结合，充分发挥了两者各自的优
势，从而为远端数据监控的发展开辟了一片天空。构建基于Arm Linux的嵌入式iava Web服务器，为嵌入式系统的Internet接人
提供了一种方便快捷的实现方法。
2 Arm Linux平台和Java Web应用概述
2．1 ARM Linux平台概述
嵌入式平台没有足够的硬件资源运行开发工具和调试工具，所以嵌入式Linux系统的软件开发通常采用交叉编译调试的方式，
交叉编译调试环境建立在宿主机(即一台PC机)上，对应的开发板叫做目标板，宿主机与开发板之间通过网线、串口线连接，进行应
用程序开发和调试。
论文中的硬件平台为处理器为三星s3c2440，内核为ARM920T开发板。嵌入式操作系统是基于Linux 2．6内核的utu Linux操
作系统。
2．2Java Web应用概述
Java Web应用有一组servlet、html页、类，以及其他可以被绑定的资源构成，它可以在各种供应商提供实现servlet规范的web
应用容器中运行。通常的java web应用的平台包括：java虚拟机，java web容器，数据库等。为在Arm Linux平台上实现java web应
用，选择移植开源的java虚拟机jamvm，java web容器winstone和嵌入式数据库sqlite以及sqlite数据库的jdbc驱动程序sqlit~dbc。
Jamvm符合JVM规范第二版本，虽小但支持完整的规范。Winstone是一个Servlet容器，它的目的是提供isp和Servlet组件功
能，它支持servlet2．4与JSP2．0规范。SQLite是一个自包含、无服务器、零配置、事务支持的进程内数据库引擎，支持绝大多数的标准
SQL92语句，采用单个文件存放数据库的表、视图、触发器等，速度也优于MySQL等其它数据库，最大可支持2TB的数据库。
3 Java web平台的搭建
3．1 Jamvm 虚拟机的移植配置
在嵌入式平台使用Java开发应用程序需要Java虚拟机的支持，将Java虚拟机iamvm移植到ARM Linux上。
3．1．1宿主机上安装Java编译器JDK
在宿主机Linux上安装SUN公司的jdk一1_5一o_16-linux—i586．bin。
3．1．2编译和安装Java核心类库GNU Classpath
假设在目录／root／work(本文没有说的的情况下默认为宿主机目录)已有Java核心类库GNU Classpath(classpath一0．92．tar．gz)和
Java虚拟机JamVM(jamvm—1．4．3．tar．gz)，进入该目录运行以下命令解压：

1. #cd~root／work
2. #tar —xzvf classpath一0．92．tar．gz
3. #cd classpath-0．92
4. 再运行configure脚本生成Makef’de：
5. #CC=arm-linux-gcc CPP=armv-linux-cpp LD=arm-linux—ld．&onfigure一一host=arm—linux–disable—gtk-peer一一disable—gconf—
6. peer————disable—-plugin．-——with–jni————prefix=／root／classpath
7. 交叉编译并安装到／root／classpath下：
8. #make＆＆ make instal

复制代码

3．1．3安装Java虚拟机JamVM
解压JamVM并运行configure脚本生成Makefile：
#cd／root／work
#tar—xzvf jamvm-1．4．3．tar．gz
#cd jamvm一1．4．3
#CC=arm—linux-gcc CPP=armv,linux-cpp LD=arm-linux—ld．／configure一一host=arm—linux–prefix=／root／jamvm一一witll—classpath—
install-dir=-／root／classpath
其中，选项with—classpath—install—dir指定classpath的安装目录。
交叉编译JamVM并安装~lJ／root／jamvm下：
#make＆& make install
安装成功后，可以在／root／jamvm下看到bin和share目录，bin目录下的iamvm文件是目标板上的可执行文件，用于解释执行
Java字节码，相当于Windows平台的iava．exe。用arltl—linux—strip命令去掉调试信息的iamvm可执行文件在130KB左右。
3．1．4目标板上配置Java虚拟机
将／toot下生成的文件iamvm 和classpath复制到目标板的／home／work目录，然后在目标板设置以下环境变量：
#export PATH=$PATH：／home／work／jamVm／bin
#export B00 rCIASSPATH=／home／work／jamvm／share／jamvm／classes．zip：
／home／work／classpath／share／classpath／glil~i．zip
#export LD— LIBRARY— PATH=／home／work／classpath／lib／classpath
经过以上四个步骤，Java虚拟机就成功移植到ARM Linux平台。Java字节码是跨平台的，所以嵌入式Java应用开发没有交叉编
译的概念。实际应用中，使用宿主机上的集成开发工具(如Eclipse)编码、调试完毕，生成Java字节码．class文件，然后直接上传到嵌
入式目标板运行。
3．2 java web容器winstone的移植配置
编译winstone需要有maven的支持。这里下载maven一1．1．tar．gz~U／maven目录下解压maven一1．1．tar．gz到当前目录
#tar-zxvf maven-1．1．tar．gz
设置环境变量：#export PATH=$PATH：／maven／maven一1．1／bin ’
下载winstone—src一0．9．10．tar．gz到／winstone目录下
并解压文件到当前目录下：机ar—zxvf winstone—src一0．9：10．tar．gz
在当前目录下运行：#maven clean iar
在当前目录下生成一个子目录／target，里面包含了winstone．iar等文件，这样winstone就编译完成。
为了能解析jsp servelt程序还需要增加一些相关的jar包，在winstone／targef 录下新建目录lib，把jasper-compiler．jar,jaspermntime．
jar,antjar，jsp-apijar commons-logging-api．jar,commons-e1．jar等jar包复制到lib目录下。
最后把target目录下的文件复制到目标板／target目录下，这样winstone在目标板上移植配置完成。
3．3 sqlite数据的移植配置
以root权限在根目录下创建一个jdbcPort文件夹，并将SQLite源代码sqlite—amalgamation一3．6．2．tar．gz解压到该目录下，运行自
动配置命令生成Mak胡le：
CC=ann-linux-gce LD=arm—linux-ld CPP=arm—linux-cpp．／configure–host=ann-linux一一pz℃fix=／jdbcPoa／arm Sqlite
编译生成动态库并安装到prefix指定的目录：#make&&make install
构建成功将在／jdbePort／armSqlite下生成bin,include、lib三个目录，bin下面是命令行工具sqlite3，lib下有一个静态库libsqlite3．
a和一个动态库libsqlite3_s0．0．8．6．用arm —linux—strip命令去除调试信息，动态库可减小到360 KB。把bin下的sqlite3复制到目标板
的bin目录下．把libsqlite3．a和libsqlite3．SO．0．8．6复制到目标板1ib目录下，这样sqlite数据移植配置完成。
3．4 Java jdbc的移植
为了在ARM Linux平台运用JDBC开发数据库应用程序，需要将JDBC驱动程序移植到ARM Linux上，并对系统环境进行设置。
嵌入式ARM Linux上sqlitejdbc驱动程序的移植较复杂，涉及到Makefile的修改。首先将驱动程序javasqlite一200810O6．tar．gz解
压到idbcPort下，执行配置脚本生成Makefile：
#CC=arm-linux—gec LD=arm—linux—ld CPP=arm—linux-cpp．／configure–host=arm -linux–prefix=／jdbePortJsqlitejdbc一一with—
sqlite3-／jdbcPort／armSqlite
需要注意的是with—sqlite3选项，用于指定交叉编译的SQLite引擎位置，此处指定的目录是idbc驱动移植时SQLite的安装路
径。此时生成的Makefile并不能用于交叉编译环境，要对native／mkeonst这个规则进行修改，将原规则：
native／mkconst：native／mkconst．C
$(LIBTOOL)一一mode=link$(CC)-g-02$(SQLITE_INC)$(SQLITE3_INC)＼
- DHAVE_ SQLITE2=0-DHAVE—SQLITE3=I|
一o native／mkconst native／mkconst．e$(LIBS1
修改为： ． 、
native／mkconst：native／mkconst．C
gcc-g-02$(SQLITE_INC)$(SQLITE3_INC)、
- DHAVE_ SQLITE2=0-DHAVE—SQLITE3=I|
一O native／mkconst native／mkconst．e
即将生成目标的编译器修改为gcc，删除$(LIBS)，再执行make
及make install把sqlitejdbc驱动安装到／jdbcPort／sqlitejdbc目录下。
该驱动主要有两个文件，一个是用于ARM Linux平台的动态库libsqlite
_
．jni．SO，去掉调试信息后有36KB，一个是纯Java驱动包sqlite．
ar，有59KB。把libsqlite_．jni．SO和sqlite3．jar复制到目标板的lib目
录
4测试
iava web应用平台在ARM Linux上移植配置完成，为验证其正
确性，下面做运行isp、servlet测试和通过sqlitejdbc访问sq】ite数据
库的测试。
编写好{sp测试程序testjsp．jsp、servlet测试程序testservlet和数
据库访问程序jspdb．jsp文件放~k．／target／testwebapp／目录下，在／target
目录下运行命令：
#iamvm —iar winstone一0．9．10．jar一一useJasper一-webroot=／target／
testwebapp／．．——commonLibFolder=-／target／lib
这样B／S结构的服务器启动起来．在服务器端显示的信息如图1
服务器端显示信息所示。
而在客 端用浏览器可以得到JSP的测试结果如图2 jsp测试
结果所示。
servlet测试结果如图3 servlet测试结果所示。
jsp访问sqlite数据库测试结果如图4 jsp访问数据库结果所示。
5结束语
随着Internet技术的兴起，在嵌入式设备上基于Web方式的应
用变得越来越重要。在ARM Linux上搭建好 ava web应用程序的运
行平台．在嵌入式设备上运行一个支持脚本或CGI功能的Web服务
器winstone。能够生成动态页面，在用户端只需要通过Web浏览器就
可以对嵌入式设备进行管理监控和访问，非常方便实用，在嵌入式设
备的管理与交互中，这种基于Web方式的应用将成为主流。