TWI355607B - - Google Patents

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1355607. 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種軟體元件的鏈結技術，尤指一種動 態鏈結函式庫軟體元件與主應用程式共享一靜態鏈結程式 5 碼的技術。 【先前技術】 在設計手機開發工具時’為了要實現所見即所得的效 果，通常軟體工具設計業者會針對開發工具環境額外設計 10 支援的動態元件。然而如何讓應用軟體設計者能在設計階 段與執行階段共用一樣的程式碼，將動態元件透過標準化 介面整合到開發環境中，將會是支援動態軟體元件設計者 重要的議題。 習知的動態軟體元件技術中，主要以微軟公司的 15 〇LE/C〇M的設計最為普遍。OLE/COM技術係透過PE32的檔 案格式’來部署每一個OLE/COM元件。由於〇le/C〇M元件 的角色如同動態鏈結函式庫的運作機制，也因此在記憶體 的對應中’所有的元件在彼此互相參考與函式呼叫時，都 可以透過動態的COM界面（COM Interface)，鏈結到目前呼 2〇 叫的該OLE/COM元件所存在的記憶體中。也因此，對這樣 的軟體元件設計時’記憶體對應的問題可以完全委由作業 系統内部的記憶體機制來處理》圖1為習知—個應用程式 MainApp.exe同時載入複數個COM元件時的記恒體分佈示 意圖。如圖1所不’應用程式MainApp.exe同時參考複數個 ⑧ 5 COM元件（C0M.DLL#1~ C0M.DLL#4、C0M.0CX#5)。該複 數個COM元件在記憶體時也可以彼此互相參考對方。 而 Borland公司亦利用 BPL(Borland Package Library)的 動態載入套裝（Package)格式，而達到動態載入的功能。對 於用 Delphi 或是 C++ Builder發展工具（development tools)所 開發的軟體而言，若是希望經由執行物件（runtime object) 而節省記憶體，則可透過BPL達成類似於DLL/COM的目 的。其類似動態鏈結函式庫（dynamic link library、DLL)技 術，係透過記憶體對應，讓周邊支援的軟體元件可以依據 需求動態載入到記憶體中。 雖然，目前軟體元件的領域已經有動態載入元件技 術。但對於欲入式系統（embedded system)而言，這類的 動態載入軟體元件反而顯得過於龐大與複雜。因此在嵌入 式系統的領域，通常只有兩種選擇： (1) 軟體元件都透過靜態鏈結設計：此技術除非擁有編 譯（compiler)技術和切割區塊編譯，否則無法實現透過軟體 元件來實現藉由設計工具得到所見即所得效果。 (2) 提供兩種版本的視覺化軟體元件：此技術好處是可 將其中一個版本視覺化軟體元件針對設計工具需求提供介 面，以實現所見即所得的設計效果。但壞處則是對於該視 覺化軟體元件設計人員而言依賴性過高。該視覺化軟體元 件設計工程師必須要付出較大心力。同時對於使用該視覺 化軟體元件的客戶而言’客戶不容易自行設計新的元件加 入其軟體中。 1355607 針對嵌入式系統中動態載入的問題，習知技術係將應 • 用程式編譯成為執行檔，而將週邊的函式庫編譯成為動態 鏈結函式庫（dynamic link library、DLL)。兩者主要都跟核 心函數庫（core.lib)做鏈結。如此雖然可以滿足動態即時載 ，5 入的需求’同時又可以避免必須要特定編譯器技術的限 制。然而此種技術會形成記憶體空間的浪費。圖2為習知一 個應用程式Design_Form.exe同時載入二個動態鏈結函式庫 (DLL)時的記憶體分佈示意圖。如圖2所示，因為該執行權 • (Design一Form.exe)與所有的動態鏈結函式庫（dll)都會跟 10 核心函數庫（core.lib)進行靜態鍵結。因此如果有二個動態 鏈結函式庫（Widget.DLL#l、Widget.DLL#2)與一個執行稽 (Design_Form.exe)，就會有三個核心函數庫（c〇re Hb)重複 的程式碼在記憶體中出現，而形成記憶體空間的浪費。由 於有的動態鏈結函式庫（dll)都會有一個靜態鍵結的核心 15 函數庫（core•丨ib)程式瑪。當有的動態鏈結函式庫（DLL)被載 入到記憶體後，反而會形成記憶體空間的浪費。 ^ 針對δ己憶體空間的浪費的問題，另一種解決方法係把 所有的函式庫都透過靜態函式庫鏈結。如圖3所示，由於所 有靜態鏈結的核心函數庫（core.lib)本體都會只有一份，此 20 種方式即可節省記憶體的使用，然而此種技術卻缺乏動態 載入的好處，同時減少使用者對於系統設計上的彈性需 求°因此’習知之檔案系統仍存有諸多之缺失而有予以改 進之必要。 7 ⑧ 【發明内容】 本發月之主要目的係在提供一種動態鍵結函式庫軟體 =件與主應用程式共享靜態鏈結程式碼的方法，俾能讓同 :的軟體7L件程式碼可以透過編譯為動態鍵結函式庫與靜 ^式庫的方式分別在執行階段與設計階段達到一樣的呈 現效果β 本發明之另一目的係在提供一種動態鍵結函式庫軟體 元件與主應用程式共享靜態鍵結程式碼的方法俾能針對 嵌入式系統的需求將同樣的程式碼同時適應於動態載入機 制與靜態鍵㈣機制，以便於讓元件的設計者與使用元件 的應用程式設計者料以享受到跨平台1㈣設計好處。 -本發明之再一目的係在提供一種動態鍵結函式庫軟體 二件與主應用程式共享靜態鏈結程式碼时法，俾能減輕 記憶體需求’並減少開發元件設計者的複雜度。 1 為達成上述之目的，本發明係提出一種動態鏈結函式 庫軟體元件與主應用程式共享靜態鏈結程式碼的方法，該 主應用程式鏈結至少—靜態鍵結函式庫及—程式碼，該方 法包含下列步驟：⑷於线用程式巾，建立駐少一靜態 鏈結函式庫的一函數指標結構，並建立該函數指標結構Ζ 該至夕靜態鍵結函式庫的函數之間的鍵結；（Β)於主應用 程式中，建立該至少一靜態鏈結函式庫的一變數指標，並 建立該變數指標與該至少一靜態鏈結函式庫的變數之間的 鏈結’·（C)將該程式碼中呼叫該至少一靜態鏈結函式庫的函 數轉換為函數指標；（D)將該程式碼中呼叫該至少—靜態鍵 、-〇函式庫的變數轉換為變數指標；⑻編譯該程式碼為動態 鏈’·。函式>$力主應用程式中載入該程式碼的動態鏈結函 式庫並將函數及變數的記憶體位置傳給該動態鏈結函式 【實施方式】 /在本發Θ之動4鍵結函式庫軟體元件與主應用程式共 享靜態鏈結程式碼的方法中，如以需求一個應用程式 Design—F〇nn.exe及兩個動態鏈結函式庫（遍糾胤#1、 10 1(1碑_〇1^#2)而s，本發明之技術係透過Design_Form.exe 載入一個核心函數庫C〇re.Ub，而其他的㈣㈣仙都會透 過函式指標與全域變數指標的方式共用同一個GW，而 減少記憶體的使用量，並達到動態鏈結的目的。 在本發明之動態鍵結函式庫軟體元件與主應用程式共 15享靜態鏈結程式碼的方法中，主要係針對核心軟體函式庫 為靜態鏈結的環境所提出的解決方案。亦即動態元件與引 用動態元件的主程式底層都是透過靜態鍵結函式庫提供基 礎呼叫。經由本發明之技術，同樣的軟體元件程式碼可以 分別編譯為動態鍵結函式庫與靜態函式庫的方式，而分別 2〇在執行階段與設計階段達到-樣的呈現效果。 圖4係本發明之動態鏈結函式庫軟體元件與主應用程 式共享靜態鍵結程式碼的方法之流程圖。該主應用程式 Design一Form.exe鏈結一靜態鏈結函式庫。代Hb及—程式 竭。首先於步驟s物中，於主應用程式Design F_咖中， (§) 9 1355607 建立該靜態鏈結函式庫Core.lib的一函數指標結構，並建立 該函數指標結構與該靜態鏈結函式庫Core.lib的函數之間 的鏈結。 若該靜態鏈結函式庫Core.lib中提供如表1函式與全域 5 變數。

void Func_A(int XI); int Func_B(); char Func_C(char *X2); unsigned long v_A; int v_B; unsigned char v_C; unsigned char *v_D; 15 表1 則於步驟S410中，建立如表2名稱為func_p的函式指標 結構（struct)。並在主應用程式Design_Form.exe中，建立 如表3所示的該函數指標結構func_p與該靜態鏈結函式庫 Core.lib的函數之間的鏈結。 struct func_p{ void (*Func_A)(int XI); int (*Func_B)(); char (*Func_C)(char *X2); }funcs; 25 表2

funcs.Func_A= Func_A; funcs.Func_B= Func_B; funcs.Func_C= Func_C; ID 1355607 表3 ，5 於步驟S420中，於主應用程式Design_Form.exe中，建 立諄靜態鏈結函式庫Core.lib的一變數指標，並建立該變數 指標與該至少一靜態鏈結函式庫的變數之間的鏈結。例 如，建立如表4名稱為variable_p的變數指標。並在主應用 g 程式Design_Form.exe中，建立如表5所示的該變數指標 10 variable_p與該靜態鏈結函式庫Core.lib的變數之間的鏈結。 struct variable_p{ unsigned long *v_A; int *v_B; unsigned char*v_C; unsigned char **v D; 15 _ } variables; 表4 variables.v_A=& v_A; variables.v_B=& v_B; variables.v_C=& v_C; variables.v_D=& v_D; 表5 於步驟S430中，將該程式碼中呼叫該靜態鏈結函式庫 Core.lib的函數轉換為函數指標。如表6所示，例如該程式 (?) 1355607 碼中呼叫該靜態鏈結函式庫Core·lib的voidFunc_A(intXl) 函數，則更換為呼叫一函數指標void (*Func_A)(int XI)。 void (*Func_A)(int XI); int (*Func_B)(); 5 char (*Func_C)(char *X2); 表6 於步驟S440中，將該程式碼中呼叫該靜態鏈結函式庫 Core.lib的變數轉換為變數指標。表7所示，例如該程式碼 中呼叫該靜態鏈結函式庫Core.lib的unsigned long v—A變 10 數，則更換為呼叫一變數指標unsigned long *v_A。 unsigned long *v_A; int *v_B; unsigned char*v_C; unsigned char **v_D; 15 表7 於步驟S450中，編譯該程式碼為動態鏈結函式庫 Widget.DLL，於主應用程式Design_Form.exe中載入該程式 碼的動態鏈結函式庫Widget.DLL，並將靜態鏈結函式庫 Core.lib函數及變數的記憶體位置傳給該動態鏈結函式庫 20 Widget.DLL 0 於步驟S460中，該程式碼的動態鏈結函式庫 Widget.DLL彼載入後，依據主應用程式Design_Form.exe所 傳送的函數及變數的記憶體位置，更正其呼叫該靜態鏈結 函式庫Core.lib的函數及變數0 12 ⑧

Claims (1)

1355607 第9S11234丨號，98年7月修正頁 申請專利範園： 1· 鏈結函式庫軟體元件與主應用 靜態鏈結程式碼的方法，姑+Efe ^ ^ 〜主應用程式鏈結至少一靜態鏈 結函式庫m碼’該方法包含下列步驟： ⑷於主應用程式中’建立該至少一靜態鏈結函式庫 的-函數指標結構，並建立該函數指標結構與該至少一靜 態鏈結函式庫的函數之間的鏈結； (B)於主應用程式中，建域至少-靜態鏈結函式庫 10 的-變數指標’並建立該變數指標與該至少—靜態鍵結函 式庫的變數之間的鍵結； (C) 將該動態鏈結函式庫的程式碼中呼叫到該至少一 靜態鍵結函式庫所屬的函數轉換為對應的函數指標變數= (D) 將該動態鏈結函式庫的程式碼中呼叫到該至少一 靜態鍵結函式庫所屬的變數轉換為對應的變數指標變數； 15 以及 (E) 編譯該動態鏈結函式庫的程式碼為動態鏈結函式 庫，於主應用程式中载入該動態鏈結函式庫，並將函數及 變數的s己憶體位置由主應用程式傳給該動態鏈結函式庫。 2.如申請專利範圍第丨項所述之共享方法，其更包含 20 步驟： (F) 該程式碼的動態鏈結函式庫被載入後，依據主應 用程式所傳送的函數及變數的記憶體位置，更正其呼叫該 至少一靜態鏈結函式庫的函數及變數。 1355607 3. 如申請專利範圍第2項所述之共享方法，其中，於 步驟（F)中，該程式碼的動態鏈結函式庫係利用該函數指標 結構，以動態更正其呼叫該至少一靜態鏈結函式庫的函數。 4. 如申請專利範圍第3項所述之共享方法，其中，於 5步驟（F)中，該程式碼的動態鏈結函式庫係利用該變數^ 標’以動態更正其呼叫該至少一靜態鍵結函式庫的變數。日

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