（计算机软件与理论专业论文）基于linux的嵌入式微浏览器的研究和应用.pdf

太原理工大学硕士研究生学位论文 基于l i n u x 的嵌入式微浏览器的研究和应用 摘要 随着计算机技术的发展，嵌入式系统作为计算机领域的一个重要组 成部分，并成为近年来新兴的研究热点。目前，嵌入式产品广泛地应用 于各行业的生产和人们的生活中，范围遍及金融、航天、电信、网络、 信息家电、医疗、工业控制和军事等各个领域，其中因特网上的信息家 电是最具有时代特征的嵌入式产品，如w e b 可视电话、w e b 游戏机、p d a 、 d v d 播放机和电子阅读器等。 嵌入式微浏览器作为重要的嵌入式系统应用软件，在整个嵌入式领 域是不可或缺的，随着互联网的发展和普及，嵌入式微浏览器的地位也 显得非常重要，直接影响到嵌入式系统的应用、推广。 本文首先论述了嵌入式微浏览器的发展历史和现状，比较了嵌入式 微浏览器与桌面浏览器之间的区别，指出了当前嵌入式微浏览器的不足 之处，通过分析嵌入式微浏览器的相关技术规范，对编程模型、传输协 议、标记语言到脚本语言逐一进行了剖析，并对存在的问题给出了合理 的解决方法。 根据目前的技术手段和已有的研究成果，本文提出并实现了一种构 造“基于l i n u x 操作系统的嵌入式微浏览器一- - d r a g o n f l y ”( d r a g o n f l y ： 蜻蜒，意味着短小，轻便和敏捷) 的方法，给出了整个系统的模块结构 及设计方法，并对其进行了验证。作为运行于嵌入式设备上的w e b 浏览 i 太原理工大学硕士研究生学位论文 器，短小精悍是其主要特点，所以本文的研究重点在于h t m l 网页标记 的读取、解析、布局和显示上面。 当前大多数嵌入式微浏览器采用“边布局边显示”的布局算法，其 优势是浏览的速度比较快，不会有明显的等待感，但是其缺陷是在布局 上不能对页面进行整体的考虑，导致前后标记互相影响，直接影响到页 面整体的布局显示效果。d r a g o n f l y 的目标对象为嵌入式系统，经过对页 面解析、布局和显示过程进行分析，本文提出了“先布局后显示”的页 面布局算法。虽然页面必须在布局全部完毕才能显示出来，但是却可以 在最大程度上提高页面整体布局的合理性，极大的改善了页面显示的美 观性。 本文针对嵌入式系统的特殊性，对d r a g o n f l y 的四大核心组件：网络 模块、解析器( 词法分析器和语法分析器) 、布局器和显示模块进行了合 理的设计和优化，实现了一款具备基本互联网浏览功能的嵌入式微浏览 器，体积保持在1 0 0 k b y t e 左右，支持基于h t r p 的网络传输协议，同时 带有“前进”、“后退”、“刷新”、“保存和打开本地网页”和“网页内容 搜索”等通用的浏览器功能，在嵌入式l i n u x 系统下经过全面测试，达 到了比较好的网页浏览和显示效果，且运行流畅，初步具备了实用性。 关键字：h t r p ，h t m l ，嵌入式l i n u x ，嵌入式微浏览器，词法分析器， 语法分析器，布局器 太原理工大学硕士研究生学位论文 t h er e s e a r c ha n da p p l i c a n o no fe m b e d d e d m i c r 0 b r o w s e rb a s e d o nl i n u x a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g y , c o m p u t e rt e c h n o l o g yh a s e n t e r e dt h ep o s t p ce r a ，t h ef u t u r eo fc o m p u t e rt e c h n o l o g yh a sn o tb e e n c o n f i n e dt ot h eg e n e r a ls e n s eo fp c ，c o n c e p t sa n da p p l i c a t i o n so fe m b e d d e d s y s t e mw i l lg r a d u a l l y e n t e ri n t ot h e p e o p l e sp r o d u c t i o na n dl i f e ，t h e e m b e d d e ds y s t e mh a sb e c o m ea ni m p o r t a n tc o m p o n e n to ft h ec o m p u t e rf i e l d ， a n dh a sb e c o m eah o te m e r g i n gr e s e a r c hi nr e c e n ty e a r s t h ee m b e d d e dm i c r o - b r o w s e ra sa n i m p o r t a n t e m b e d d e d s y s t e m 4 a p p l i c a t i o ns o f t w a r e ，a n di se s s e n t i a li nt h ee m b e d d e ds y s t e mf i e l d s ，w i t ht h e d e v e l o p m e n t a n dp o p u l a r i z a t i o no ft h ei n t e r n e t ，t h ee m b e d d e dm i c r o b r o w s e r a l s os e e m sv e r yi m p o r t a n t ，d i r e c t l ya f f e c t st h ep r o m o t i o na n dp o p u l a t i o no f t h ee m b e d d e d s y s t e m t h i sp a p e rf i r s ti n t r o d u c e st h ed e v e l o p m e n th i s t o r ya n dc u r r e n ts i t u a t i o n o ft h ee m b e d d e dm i c r o b r o w s e r , a n dc o m p a r e st h ee m b e d d e dm i c r o - b r o w s e r w i t ht h ed e s k t o pb r o w s e r , t h e nn o t e st h ei n a d e q u a c i e si nc u r r e n te m b e d d e d m i c r o - b r o w s e r t h r o u g ht h ea n a l y s i so fe m b e d d e dm i c r o b r o w s e r r e l a t e d i i i 太原理工大学硕士研究生学位论文 t e c h n i c a l n o r m s ，f r o mp r o g r a m m i n gm o d e l s ，t r a n s m i s s i o na g r e e m e n t s ， m a r k i n gl a n g u a g et ot h es c r i p tl a n g u a g e ，a n a l y z e dt h e i rc a s e s b a s e do nc u r r e n tt e c h n o l o g yt o o l sa n de x i s t e dr e s e a r c hr e s u l t s ，t h i sp a p e r p r o p o s e sa n da c h i e v e sam e t h o dt oc o n s t r u c ta ne m b e d d e dl i n u xo p e r a t i n g s y s t e mb a s e d o ne m b e d d e dm i c r o b r o w s e r s ( d r a g o n f l y ：d r a g o n f l i e s ，m e a n s s m a l l ，p o r t a b l ea n dq u i c k ) i ts u p p l i e st h es y s t e m s m o d u l a rs t r u c t u r ea n d d e s i g nm e t h o d o l o g y , a n dt h e n c e r t i f i e si tw e l l a sa r e l a t i v e l y s h o r t d e v e l o p m e n tc y c l e ，a n da st h ew e bb r o w s e ro ne m b e d d e de q u i p m e n t s ，s h o r t a n dp i t h ya r ei t sm a i nf e a t u r e s ，o t h e r w i s en oa n ye s s e n t i a ld i f f e r e n c e sw i t h o t h e rd e s k t o p - b a s e db r o w s e r s ，s ot h e r ei sn on e e df o rt h ef u l lf u n c t i o n so ft h e b r o w s e r ，b u ta sap i l o ti s s u e ，t h em a r k i n g sr e t r i e v a l ，a n a l y z i n g ，l a y o u ta n d d i s p l a yw i l lb et h em a i nr e s e a r c hf o c u s c u r r e n t l y , m o s tb r o w s e r su s et h e “l a y o u ta n dd i s p l a ya tt h es a m et i m e ” l a y o u ta l g o r i t h m s t h i sa l g o r i t h mh a st h ea d v a n t a g eo fa c c e s s i n gf a s t e r , a n d t h eu s e r sw i l ln o th a v et h ec l e a rs e n s eo fw a i t i n g ，b u ti t ss h o r t c o m i n gi sa l s o o b v i o u s ，b e c a u s ei tc a nn o ts u p p l yo v e r a l lc o n s i d e r a t i o nt ot h el a y o u to fp a g e s ， a n dl e a d st ot h ec o n f l i c tb e t w e e nt h ep r e v i o u sm a r ka n db e h i n d ，d i r e c t l y a f f e c t st h eo v e r a l lp a g el a y o u te f f e c t a g a i n s tt h i sa l g o r i t h m ss h o r t c o m i n g ，t a k i n gi n t o a c c o u n tt h e t a r g e t o b j e c t sa r ee m b e d d e ds y s t e mi nt h i sp a p e r , a f t e ra n a l y s i st h a tt h ep a g ep a r s i n g p r o c e s s ，t h i sp a p e rp r o p o s e d t h e “f i r s t l a y o u t ，t h e nd i s p l a y p a g el a y o u t i v 太原理工大学硕士研究生学位论文 a l g o r i t h m t h u s ，a l t h o u g ht h ec o n t e n to ft h ep a g ei sn o td i s p l a y e du n t i lt h e c o m p l e t i o no ft h ef u l lp a g el a y o u t ，a n de x t e n tt h eu s e r sw a i t i n gt i m e ，b u tt h i s a l g o r i t h mc a ni n c r e a s et h eo v e r a l lp a g el a y o u ta n da p p e a r a n c eo fl e g i t i m a c y i nt h em a x i m u me x t e n t d u r i n gt h er e s e a r c h a n de x p l o r a t i o n ，f o rt h ef e a t u r e so fe m b e d d e d s y s t e m ，t h i sp a p e rd e s i g n s a n d o p t i m i z e s t h ee m b e d d e d m i c r o - b r o w s e r ( d r a g o n f l y ) sf o u rc o r ec o m p o n e n t s ：t h en e t w o r km o d u l a r , p a r s e r ( m o r p h o l o g ya n a l y z e ra n dg r a m m a t i c a la n a l y z e r ) ，t h el a y o u tm o d u l a r a n dt h ed i s p l a ym o d u l a r , c o m p l e t e da ne m b e d d e dm i c r o - b r o w s e rw i t hb a s i c 。 i n t e m e t b r o w s i n gf u n c t i o n s ，a n da p p r o p r i a t e l ye x p a n d i t sf u n c t i o n s i t s v o l u m em a i n t a i n e da ta r o u n d1 0 0 kb y t e s a n ds u p p o r t e dh t i 甲一b a s e dn e t w o r k t r a n s m i s s i o np r o t o c 0 1 s u p p o r t i n g “f o r w a r d ”、 b a c k w a r d ”、“r e f r e s h ”、“s a v e a s ”、“o p e nf i l e s a n d “s e a r c ht h ep a g ec o n t e n t d r a g o n f l yh a sb e e nt e s t e d c o m p r e h e n s i v e l y i nt h ee m b e d d e dl i n u xo p e r a t i o n s y s t e m ，r e a c h e da r e l a t i v e l ys a t i s f i e db o w e r i n ga n dd i s p l a y i n gr e s u l t s ，a n dt h ed r a g o n f l yi sw i t h t h ec o m m e r c i a lv a l u ei n i t i a l l y k e yw o r d s ：h 1 吧h t m l ，e m b e d d e dl i n u x ，e m b e d d e dm i c r o b r o w s e r , m o r p h o l o g ya n a l y z e qg r a m m a t i c a la n a l y z e bl a y o u t v 声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的 法律责任由本人承担。 论文作者签名：丞占b日期：型! 皇 关于学位论文使用权的说明 本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定。其 中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印 件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文； 学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的， 复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容( 保密学位论文在解密后遵守此规定) 。 签 名：塞娃 e i i 哲i i 一塑乏望 导师签名：甥象 吼 盘么! ：z 太原理工大学硕士研究生学位论文 1 1 嵌入式系统概述 1 1 1 嵌入式系统的特点和分类 第一章绪论 随着计算机技术的发展，嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分，并 成为近年来新兴的研究热点。现在，嵌入式产品广泛地应用于人们的生活和生产中， 应用更是遍及金融、航天、电信、网络、信息家电、医疗、工业控制和军事等各个领 域。在目前和未来，最具有时代特征的嵌入式产品应该是因特网上的信息家电，如 w e b 可视电话、w e b 游戏机、p d a 、d v d 播放机和电子阅读器等【。 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可剪裁，适应于应 用系统对功能、可靠性、成本、体制和功耗严格要求的专用计算机系统。它用于实现 对其它设备的控制、监视或管理等功能。 嵌入式系统是集软、硬件于一体的可独立工作的计算机系统，一般由嵌入式微处 理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和应用软件等四个部分组成，其系统结构如图 1 - 1 所示： 图1 - 1 嵌入式系统结构 f i g 1 - 1s t r u c t u r eo f t h ee m b e d d e ds y s t e m 其中，嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心。嵌入式微处理器虽然在功能上和标 准微处理器基本一样，但是因为嵌入式系统是为了实现某种特殊目的而设计的，在应 用中为了满足嵌入式应用的特殊需要，只保留了和嵌入式应用有关的功能，通常情况 下它没有通用计算机系统的丰富的和可扩展的硬件资源。有时候为了提高可携带性， 硬件资源的数量以及体积被大大的约束，这种约束使得必须用一种尽量包含各种功能 的处理器，在芯片内部集成r o m e p r o m 、r a m 、总线、总线逻辑、定时计数器、 太原理工大学硕士研究生学位论文 w a t c h d o g 、i o 、串行口、脉宽调制输出、a d 、d a 等各种必要功能。同时硬件的约 束确实影响了嵌入式系统的整体性能，主要包括存储能力和支持周边设备的能力【2 】o 在硬件资源的各种约束下，要求嵌入式操作系统必须具有高稳定性、容量小、高 效率的特性，充分发挥硬件资源的性能，为最上层的应用层软件提供可靠的、高速的 计算能力。 应用层的软件当然是针对嵌入式系统所要实现的功能而设计，但由于硬件资源的 限制，即使嵌入式操作系统屏蔽了硬件层的细节，应用层的软件在开发时都应该首先 去考虑嵌入式微处理能力以及存储容量，以免因为应用层软件被设计成需要大量计算 和大容量存储，而运行在嵌入式系统时适得其反。 嵌入式系统根据其实现的功能划分，可将划分为以下3 类【3 】： 1 单机嵌入式系统：单机嵌入式系统是以单机方式工作，获取输入并产生输出。 输入可以来自传感器的电信号或者来自人机操作，如按下按钮。输出电信号来驱动一 个外围设备或另一个系统。 2 实时嵌入式系统：实时嵌入式系统被要求在接收到通知信号后立即执行相应 的操作，并指定的时间内完成特定的任务。这类系统要求对外部信号特别敏感，以及 对执行时间的要求非常苛刻，常用的实时操作系统有r t - l i n u x 、u c o s 、v x w o r k s 等。 在一些火警系统中就用到了实时操作系统对温度进行测量。 3 网络设备：这类系统工作时需要与网络连接，并应用于网络。网络设备使用 的网络协议可以有很多，但通常使用的是基于t c p i p 的协议簇。u c l i n u x 是一款对 网络服务提供完整支持的嵌入式操作系统，现在十分流行的基于a r m 体系结构的 $ 3 c 4 5 1 0 芯片可通过移植u c l i n u x 实现交换机的功能。 1 1 2 嵌入式系统的发展阶段 嵌入式系统的出现至今已经有3 0 多年的历史，近几年来，计算机、通信、消费 电子的一体化趋势日益明显，嵌入式技术已成为一个研究热点。纵观嵌入式技术的发 展过程，大致经历四个阶段【4 1 。 第一阶段：以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，具有与监测、伺服、指 2 太原理工大学硕士研究生学位论文 示设备相配合的功能。这类系统大部分应用于一些专业性强的工业控制系统中，一般 没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制。这一阶段系统的主要 特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接 1 3 。由于这种嵌入式系统使用简单、价格低，以前在国内工业领域应用较为普遍，但 是已经远不能适应高效的、需要大容量存储的现代工业控制和新兴信息家电等领域的 需求。 第二阶段：以嵌入式c p u 为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。主要 特点是：c p u 种类繁多，通用性比较弱；系统开销小，效率高；操作系统达到一定 的兼容性和扩展性；应用软件较专业化，用户界面不够友好。 第三阶段：以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。主要特点是：嵌入式操作系 统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系统内核小、效率高，并且 具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、多任务、网络支持、图形窗口以趋 及用户界面等功能；具有大量的应用程序接1 3a p i ，开发应用程序较简单；嵌入式应 用软件丰富。 第四阶段：以i n t e m e t 为标志的嵌入式系统。这是一个正在迅速发展的阶段。目 前大多数嵌入式系统还孤立于i n t e r n e t 之外，但随着i n t e r a c t 的发展以及i n t e r h e t 技术 与信息家电、工业控制技术结合日益密切，嵌入式设备与i n t e r a c t 的结合将代表嵌入 式系统的未来。 1 1 3 嵌入式系统的发展趋势和应用前景 总体看来，嵌入式系统具有便利灵活、性能价格比高、嵌入性强等特点，可以嵌 入到现有任何信息家电和工业控制系统中。从软件的角度来看，嵌入式系统具有不可 修改性、系统所需配置要求较低、系统专业性和实时性较强等特点。由于这样的特点， 嵌入式系统适合应用于人类生活和工作的各个领域，具有及其广阔的前景。 嵌入式系统在传统的工业控制和商业管理领域已经具有广泛的应用空间，如智能 工控设备、p o s a t m 机、i c 卡等。在家庭领域更具有广阔的应用潜力，如机顶盒、 数字电视、w e b t v 、网络冰箱、网络空调等众多消费类和医疗保健类电子设备等。 3 太原理工大学硕士研究生学位论文 此外，在多媒体手机、袖珍电脑、掌上电脑、车载导航器等方面的应用，将极大的推 动嵌入式技术深入到生活和工作的方方面面，同时，嵌入式系统在娱乐和军事方面的 应用潜力也是非常巨大的。 1 2 嵌入式微浏览器介绍 1 2 1 嵌入式微浏览器的特点 嵌入式微浏览器是针对专门系统设计的，为用户提供网页浏览功能的系统。它应 该具有体积小、消耗资源少、运行效率高的特点。 目前，嵌入式微浏览器还没有一个准确、严格的定义，但从其可以完成的功能来 看，可以从三个方面进行描述1 5 1 ： 第一，它是一个网络信息的浏览器，应该支持h t r p 或者w a p 等基本网络传输 协议，并且支持h t m l ，j a v a s c d p t ，x m l 和w m l 等网络标记语言，可以很好的完 成网页浏览。 第二，适合在各种嵌入式设备上运行，并可以根据设备的多样性，对微浏览器进 行适当的裁减和修改，以满足用户对获取文字，图像，声音，视频等不同信息的需要。 第三，嵌入式微浏览器具有体积小的显著特点，因为嵌入式设备上的系统资源非 常有限，所以对运行于其上的应用软件体积有着严格的限制，一般都在几百k 字节 内。 1 2 2 嵌入式微浏览器在嵌入式系统中的地位 随着i n t e r n e t 的迅速普及、集成电路芯片制造能力的快速提高，以及嵌入式软件 技术的发展，在嵌入式系统中增加w e b 功能，向用户提供w e b 功能已成为i n t e m e t 应用领域的一个热点，所以嵌入式微浏览器成为嵌入式系统平台上获取w e b 信息的 标准工具，并且已经为广大i n t e r n e t 用户所接受。 与浏览器相配合的各类软件，如视频、音频的p l u g i n ，目前都十分丰富。i n t e r n e t 上产生了大量的可浏览资源，也证明了浏览器这种方式的j 下确性，浏览器将成为网络 4 太原理工大学硕士研究生学位论文 生活中的核心。另一方面，消费电子、计算机、通信( 3 c ) 一体化趋势日趋明显， 嵌入式技术成为研究热点，机顶盒、信息家电等新产品的出现让人们开始关注嵌入式 系统，嵌入式微浏览器也随之浮出水面。嵌入式微浏览器可以广泛应用于i n t e r a c t t v 、 i d v d 、w e b 终端、数字电视杌顶盒、掌上电脑等各种信息电器和便携式网络终端中， 在工业控制领域也有着非常广阔的应用前景。 1 3 课题的研究背景和意义 当前，据统计大约有9 9 的计算机使用者接触的是传统意义上的桌面型浏览器， 这些桌面型w e b 浏览器庞大的体积和对机器配置的高要求，限制了其在嵌入式领域 的发展，因为嵌入式系统的软硬件资源非常有限，比如c p u 的频率，内存的容量和 速度，存储器的容量等，还有一个就是嵌入式产品的成本需要进行严格的控制，这也 轴 是桌面型w e b 浏览器和嵌入式w e b 浏览器最大的区别。 另外，桌面型w e b 浏览器通常是基于通用的操作系统，比如m i c r o s o f tw i n d o w s 系列，l i n u x 的各个发行版本，m a c 电脑上的m a co sx 操作系统等，而嵌入式w e b 浏览器通常却基于某个专用系统，根据不同的软硬件系统，需要对嵌入式w e b 浏览 器进行相应的修改和定制。 目前，国内外在浏览器相关领域的研究和开发基本上在w i n d o w s 平台上进行， 大都属于桌面级别浏览器的开发，因为w i n d o w s 平台下各种开发环境，开发工具和 开发包等技术资源非常丰富，而且其运行平台的系统资源( 处理器，存储器，内存等) 都远远超过嵌入式设备，所以桌面级别浏览器的开发主要关注浏览器的功能是否丰 富，是否能满足互联网中形形色色的浏览需要，因此桌面级别浏览器普遍体积庞大， 需要的支持库较多，对系统硬件的要求也非常高，所以不适于嵌入式设备中的使用【6 j 。 但是，因为微软对浏览器相关技术的垄断和封闭，以及嵌入式平台上开发资源的 相对缺乏，导致当前国内外嵌入式领域对嵌入式微浏览器的工作，主要处于探索性的 研究和发展阶段，还没有相对成熟和实用的产品出来，这就迫切需要对嵌入式微浏览 器进行进一步的探索和研究，以开发出具有实用价值的嵌入式微浏览器。 嵌入式微浏览器领域目前还属于相对前沿的研究方向，还没有成熟的解决方案和 5 太原理工大学硕士研究生学位论文 产品，而且由于w i n d o w s 平台上浏览器的技术封闭性，导致在研究嵌入式微浏览器 的过程中无法借鉴和学习其理论方法，基本只能依靠研究人员自己摸索，本课题的研 究目的即是尝试设计一款具有基本浏览功能的嵌入式微浏览器。 1 4 主要研究内容 本课题的最终目标是要开发一款具备基本网页浏览功能的嵌入式微浏览器，并适 当对其进行功能上的扩展，体积保持在1 0 0 k 字节左右，并且支持基于h t t i 的网络 传输协议，同时支持前进、后退、刷新、保存和打开本地网页和网页内容搜索等通用 的浏览器功能，在l i n u x 操作系统下，要求达到比较好的网页浏览和显示效果。 目标系统所支持的各项功能和特性如表1 - 1 所示： 袁1 - 1 目标系统所支持的功能和特性 t a b l e l 1f u n c t i o n sa n df e a t u r e so f w e bb r o w s e r h t r p 协议：规范1 1 h t m l 标记：规范4 0 g i f ：规范2 0 j p e g ：规范2 0 b m p ：规范3 1 p n g ： 规范1 0 英文字符集：a m e r i c a n 字符集 c o o k i e s ： 用户浏览信息登记 d n s ：域名解析 h t m lv i e w e r ：h t m l 源代码v i e w e r 1 5 论文的组织结构 论文的正文共分为八章： 第一章：绪论 本章主要对嵌入式系统和嵌入式微浏览器的发展阶段和相关概念进行介绍，说明 课题的研究背景和意义，阐明论文的主要研究内容。 第二章：嵌入式微浏览器相关技术介绍 本章介绍嵌入式系统开发过程中，尤其是嵌入式微浏览器开发过程中涉及到的一 6 太原理工大学硕士研究生学位论文 些协议规范和关键技术，提出主要的技术难点，通过分析给出适当的解决方案。 第三章：d r a g o n f l y 的总体设计 本章通过对嵌入式微浏览器进行结构性分析，给出d r a g o n f l y 的体系结构，划分 出四大核心模块：网络模块( h t i p ) 、标记解析器( p a r s e r ) 、布局器( l a y o u t ) 和显 示模块( d i s p l a y ) ，并对各个模块进行总体的设计。 第四章：d r a g o n f l y 的详细设计 本章对d r a g o n f l y 的四大核心模块进行详细设计，在开发平台上对其进行实现。 第五章：d r a g o n f l y 的结构特点和关键技术 本章介绍d r a g o n f l y 所具有的系统结构上的特点，同时给出系统设计中采用的关 键技术。 第六章：实验环境和运行结果 本章介绍系统的实验环境，包括硬件环境和软件环境，给出系统的最终运行结果 和效果图。 第七章：全文总结 最后一章总结d r a g o n f l y 的研究和开发工作，说明系统中存在的不足之处，并提 出改进措施和意见。 7 太原理工大学硕士研究生学位论文 第二章嵌入式微浏览器相关技术介绍 2 1h t t i 网络传输协议 2 1 1h t r p 协议特点 h t t p 是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于 分布式超媒体信息系统，所以h t r p 协议成为i n t e m e t 的核心协议。h t t p 于1 9 9 0 年 提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。目前在i n t e r a c t 中使用的是 h t t p l 1 版，而且h t t p n g ( n e x t g e n e r a t i o n o f h t i p ) 的建议已经提出。h t r p 协 议相比其他协议有如下的优势和特点【7 】： 1 支持客户服务器( c s ) 的两层架构模式。 2 简单快速：客户机向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。常用的 请求方法有g e t ，h e a d 和p o s t ，每种方法规定了客户机与服务器联系的类型不同。 3 由于h r r p 协议简单，使得h t r p 服务器的程序规模小，因而通信速度很快。 4 h 1 r p 在数据传输方面具有很大的灵活性，允许传输任意类型的数据对象。 传输的数据类型由c o n t e n t t y p e 关键字加以标记。 5 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户 的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。 6 无状态：h t y p 协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆 能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致 每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。 2 1 2h 1 t r p 协议运作方式 一个h t t p 的客户端建立一个h t t p 的连接并向h t t p 的服务器发出一个请求消 息( r e q u e s tm e s s a g e ) ，服务器则返回一个响应消息( r e s p o n s em e s s a g e ) ，其中包含了所 请求的资源。请求消息和响应消息分别给出了从客户端到服务器的请求数据和从服务 8 太原理工大学硕士研究生学位论文 器到客户端的响应数据的格式。 从以下可见它们是很相似的1 8 】： 请求与响应消息由一个起始行、零个、一个或多个消息头及可选的消息体构成。 请求消息的起始行定义了要执行的操作( 方法) 、请求作用的资源u r 工及所用的 h 丁r p 版本。响应的消息起始行返回所用的h t t p 版本、一个状态码和文本描述符， 后两项给出了有关请求执行是否成功或失败的信息。消息头有o 个、1 个或多个头字 段，构造成通用、请求、响应和实体字段。通用字段对请求消息和响应消息都适用， 请求字段给出了有关请求和客户本身的额外信息，响应字段传送有关服务器和进一步 访问被请求资源的信息。 2 2h t m l 超文本标记语言 h t m l ( h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e ，超文本标记语言) 是互联网上进行信息交换的 最主要的语言之一。h t m l 语言属于一种标记语言，它将纯文本和格式化指令混合在 一起来反映格式化的文本。随着多媒体技术的发展，音频、视频文件也被作为文档的 组成部分被加入其中，使h t m l 文档不仅能够在浏览器的解释下显示格式化文本， 还能够演示多媒体文档。所以，h t m l 语言已经成为互联网应用中最重要的语言【9 1 。 h t m l 语言规范是由标记和属性构成的，起用于标识各文档部件，告诉浏览器 如何显示文档。浏览器的主要功能就是能够将类似文本形式的h t m l 原始文档以图 形的方式显示，因此浏览器必须能够正确地识别h t m l 语言的标记和属性。h t m l 4 0 规范里共有将近1 0 0 个标记，加上千变万化的属性组合，可构成约5 0 0 多种组合。 标记和属性一起构成一个标签g ) ，每个标签用小于号“ ” 结束。紧跟在“ ”之后的一般是该标签能够处理的文本信息。“ ”之间的是标记 和标记的属性，标记用来标识文档部件，如指定某文本信息为段落、标题或地址信息， 属性是标记的可选项，对标记进行修饰或进一步指定信息，如文本信息的颜色、对齐 方式、高度和宽度等。 h t m l 文档有两个主要的组成部分：头部( h e a d ) 和主体( b o d y ) 。文档的头部一 般很简短，在头部只需要做少量的工作，而主题部分定义了页面的内容。在这些区段 9 太原理工大学硕士研究生学位论文 中定义的项都成为元素，因此在头部中定义的成为头元素，在主体中定义的成为主体 元素，图2 - 1 为典型的h t m l 文档各区段关系 m o c t y p eh t m lp u b l i c ”4 w 3 c 加t dx i r r m l l 0 i 序言 t r a n s i t i o n a l e n l h t t i g w w w w 3 o r g t r x h t m l l d t d x h t r o l l - t r a n s i t i o n a l d t d ” h t m lm