專(zhuān)利名稱(chēng)：模塊生命周期管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及操作系統(tǒng)模塊管理領(lǐng)域，具體是指一種模塊生命周期管理方法。
背景技術(shù)：
模塊，在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中均指可執(zhí)行映像文件(包括可執(zhí)行文件和動(dòng)態(tài)庫(kù))在操作系統(tǒng)中的表示形式。
傳統(tǒng)操作系統(tǒng)模塊的生命周期是由模塊裝載器控制的，例如微軟是通過(guò)LoadLibrary API進(jìn)行模塊的裝載，通過(guò)FreeLibrary API進(jìn)行模塊的卸載。這些實(shí)現(xiàn)方法都需要用戶(hù)主動(dòng)調(diào)用系統(tǒng)API卸載模塊。這將導(dǎo)致無(wú)法引用另一進(jìn)程的模塊資源，因?yàn)闊o(wú)法得知那個(gè)進(jìn)程的模塊何時(shí)被卸載。另外，如果模塊指針傳遞給多個(gè)用戶(hù)后，將很難決定該何時(shí)卸載該模塊。如果是提前卸載，會(huì)導(dǎo)致正在使用該模塊的用戶(hù)出錯(cuò)；如果是最后卸載，會(huì)使得沒(méi)有用戶(hù)使用時(shí)仍占用內(nèi)存等資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種基于引用計(jì)數(shù)的模塊生命周期管理方法，可以進(jìn)行一次性裝載，對(duì)外部引用可進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù)控制，并在最終無(wú)外部引用時(shí)安全卸載。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的模塊生命周期管理方法如下該模塊生命周期管理方法，包括模塊在操作系統(tǒng)中的裝載過(guò)程和卸載過(guò)程，其主要特點(diǎn)是，所述的裝載過(guò)程包括以下步驟
(1)應(yīng)用程序向操作系統(tǒng)提出裝載模塊的請(qǐng)求；(2)操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用程序的請(qǐng)求查找系統(tǒng)全局資源，如果該模塊不存在，則進(jìn)行該模塊對(duì)象的裝載處理；如果該模塊已存在，則進(jìn)行增加該模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理；(3)操作系統(tǒng)根據(jù)該模塊的依賴(lài)關(guān)系為應(yīng)用程序創(chuàng)建相應(yīng)的模塊視圖；(4)操作系統(tǒng)向用戶(hù)程序返回相應(yīng)模塊的接口指針。
所述的卸載過(guò)程包括以下步驟(1)應(yīng)用程序向操作系統(tǒng)提出減少相應(yīng)模塊引用記數(shù)的請(qǐng)求；(2)操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用程序的請(qǐng)求進(jìn)行相應(yīng)的減少模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理，如果該模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)符合卸載條件，則刪除模塊視圖，并進(jìn)行模塊對(duì)象的卸載處理。
該模塊生命周期管理方法的模塊對(duì)象的裝載處理包括以下步驟(1)操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用程序請(qǐng)求裝載的模塊名從存儲(chǔ)系統(tǒng)中讀取指定的模塊對(duì)象，并將其載入系統(tǒng)；(2)將該模塊對(duì)象保存的引用記數(shù)初始設(shè)定為1；(3)若該模塊不依賴(lài)引用其他模塊，則完成該模塊對(duì)象的裝載處理；(4)若該模塊依賴(lài)引用其他模塊，則操作系統(tǒng)查找系統(tǒng)全局資源，如果該被依賴(lài)模塊不存在，則遞歸進(jìn)行從所述步驟(1)開(kāi)始的該被依賴(lài)模塊對(duì)象的裝載處理；如果該被依賴(lài)模塊已存在，則進(jìn)行增加該被依賴(lài)模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理，直至所有被依賴(lài)模塊均處理完畢，則完成該模塊對(duì)象的裝載處理。
該模塊生命周期管理方法的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以為文件系統(tǒng)，也可以為其他存儲(chǔ)設(shè)備。
該模塊生命周期管理方法的增加模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理包括以下步驟(1)如果另一個(gè)模塊對(duì)象對(duì)該模塊對(duì)象進(jìn)行依賴(lài)引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)增加1；(2)如果一個(gè)應(yīng)用程序建立模塊視圖對(duì)該模塊對(duì)象進(jìn)行引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)增加1。
該模塊生命周期管理方法的模塊對(duì)象的卸載處理包括以下步驟(1)將該模塊對(duì)象從系統(tǒng)中卸載并回收其所占用的系統(tǒng)資源；(2)若該模塊不依賴(lài)引用其他模塊，則完成該模塊對(duì)象的卸載處理；(3)若該模塊依賴(lài)引用其他模塊，則操作系統(tǒng)進(jìn)行減少被依賴(lài)模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理，并判斷該被依賴(lài)模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)是否符合卸載條件，如果符合卸載條件，則遞歸進(jìn)行從所述步驟(1)開(kāi)始的該被依賴(lài)模塊對(duì)象的卸載處理，直至所有被依賴(lài)模塊均處理完畢，則完成該模塊對(duì)象的卸載處理。
該模塊生命周期管理方法的模塊對(duì)象卸載條件為該模塊對(duì)象保存的的引用計(jì)數(shù)為0。
該模塊生命周期管理方法的減少模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理包括以下步驟(1)如果另一個(gè)模塊對(duì)象取消對(duì)該模塊對(duì)象的依賴(lài)引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)減少1；(2)如果一個(gè)應(yīng)用程序刪除模塊視圖取消對(duì)該模塊對(duì)象的引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)減少1。
該模塊生命周期管理方法的模塊為操作系統(tǒng)中的可執(zhí)行文件或者動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。
采用了該發(fā)明的模塊生命周期管理方法，由于模塊是裝載于全局空間中，并采用模塊視圖方式對(duì)其進(jìn)行引用，因此只需一次性裝載；同時(shí)由于該方法是基于引用計(jì)數(shù)的，因此模塊只在沒(méi)有任何引用時(shí)，才會(huì)被卸載，使得模塊不會(huì)提前被卸載，并且在沒(méi)有用戶(hù)使用時(shí)會(huì)立即被卸載，同時(shí)還可允許引用其它的模塊資源，從而有效地利用已有資源。


圖1為模塊對(duì)象與模塊視圖關(guān)系示意圖。
圖2為本發(fā)明的模塊裝載過(guò)程的流程圖。
圖3為本發(fā)明的模塊卸載過(guò)程的流程圖。
圖4為有依賴(lài)關(guān)系的模塊對(duì)象之間及其與模塊視圖之間的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖1所示，模塊生命周期管理中主要資源有兩個(gè)模塊對(duì)象(Module)，模塊視圖(Module View)。模塊對(duì)象是系統(tǒng)內(nèi)的全局資源，當(dāng)進(jìn)程加載模塊時(shí)，需要引用全局的模塊對(duì)象并把它映射到進(jìn)程的虛擬地址空間中，我們把進(jìn)程對(duì)模塊對(duì)象的這種引用關(guān)系稱(chēng)為模塊視圖。
模塊對(duì)象與模塊視圖是一對(duì)多的關(guān)系，一個(gè)模塊可能同時(shí)被多個(gè)進(jìn)程加載，但同一個(gè)模塊對(duì)象在卸載之前實(shí)際只會(huì)被加載一次(第一次加載)，以后的進(jìn)程加載請(qǐng)求只是使模塊對(duì)象的引用計(jì)數(shù)增加。但不同的進(jìn)程在加載同一模塊時(shí)都會(huì)在進(jìn)程中創(chuàng)建各自的模塊視圖，這些模塊視圖保留了對(duì)模塊對(duì)象的引用。
再請(qǐng)參閱圖2所示，該圖為模塊裝載過(guò)程，其中應(yīng)用程序通過(guò)調(diào)用系統(tǒng)APIEzLoadModule()向操作系統(tǒng)提出裝載模塊的請(qǐng)求。操作系統(tǒng)根據(jù)請(qǐng)求裝載的模塊名從文件系統(tǒng)或其他設(shè)備中裝載指定的模塊，并返回該模塊的接口指針。這時(shí)，模塊的引用記數(shù)是1。
如果把模塊接口指針傳給其他用戶(hù)使用，則每傳遞一個(gè)用戶(hù)就要對(duì)模塊的引用記數(shù)加1。當(dāng)不再需要使用模塊接口指針時(shí)，要減少一次模塊的引用記數(shù)。
如果模塊的引用記數(shù)為0，就會(huì)進(jìn)入模塊卸載過(guò)程。
在裝載過(guò)程中如有依賴(lài)其他模塊，則會(huì)引起遞歸地裝載所依賴(lài)的模塊，并保留所依賴(lài)模塊的一個(gè)引用記數(shù)(對(duì)所依賴(lài)模塊的引用記數(shù)加1)。
再請(qǐng)參閱圖3所示，該圖為模塊卸載過(guò)程，其中，如果減少模塊引用記數(shù)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)本模塊的引用記數(shù)為0，就會(huì)進(jìn)行模塊卸載。
卸載過(guò)程大概可分兩步(1)卸載本模塊并回收系統(tǒng)資源；
(2)對(duì)所依賴(lài)的模塊減少一次引用記數(shù)。
對(duì)于第(2)步(減少所依賴(lài)模塊的引用記數(shù))，有可能導(dǎo)致連鎖的模塊卸載。
“和欣”操作系統(tǒng)是通過(guò)EzLoadModule API進(jìn)行模塊的裝載，每多一個(gè)引用就對(duì)其引用記數(shù)加1(調(diào)用IModule接口的AddRef方法)，每少一個(gè)引用就對(duì)其引用記數(shù)減1(調(diào)用IModule接口的Release方法)。當(dāng)引用記數(shù)為0時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行模塊的卸載工作。
再請(qǐng)參閱圖4所示，該圖表明了這種模塊間及模塊與模塊視圖間的引用關(guān)系，模塊對(duì)象的生命周期基于引用計(jì)數(shù)管理。一個(gè)模塊對(duì)象可能被兩方面引用到一是模塊視圖，二是依賴(lài)于該模塊對(duì)象的其它模塊對(duì)象。
從圖中可以看出，對(duì)于c.dll的模塊對(duì)象，它的引用計(jì)數(shù)由模塊對(duì)象b.dll以及模塊視圖c.dll保留，模塊對(duì)象b.dll的引用計(jì)數(shù)由模塊對(duì)象a.dll和模塊視圖b.dll保留，而模塊對(duì)象a.dll的引用計(jì)數(shù)則由模塊視圖a.dll保留。
同時(shí)，模塊視圖之間也使用類(lèi)似的引用計(jì)數(shù)關(guān)系，模塊視圖b.dll保留了模塊視圖c.dll的引用計(jì)數(shù)，模塊視圖a.dll保留了模塊視圖b.dll的引用計(jì)數(shù)，而模塊視圖a.dll的引用計(jì)數(shù)則由裝載a.dll的請(qǐng)求者保留。
上述引用計(jì)數(shù)關(guān)系保證了模塊對(duì)象及模塊視圖能夠按照引用計(jì)數(shù)關(guān)系被正確的加載和卸載。當(dāng)模塊視圖a.dll的引用計(jì)數(shù)為零時(shí)，它將釋放掉模塊視圖b.dll以及模塊對(duì)象a.dll的引用計(jì)數(shù)，從而在引用計(jì)數(shù)鏈上引起連鎖引用計(jì)數(shù)反應(yīng)，最終卸載掉整個(gè)模塊鏈。
在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種模塊生命周期管理方法，包括模塊在操作系統(tǒng)中的裝載過(guò)程和卸載過(guò)程，其特征在于，所述的裝載過(guò)程包括以下步驟(1)應(yīng)用程序向操作系統(tǒng)提出裝載模塊的請(qǐng)求；(2)操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用程序的請(qǐng)求查找系統(tǒng)全局資源，如果該模塊不存在，則進(jìn)行該模塊對(duì)象的裝載處理；如果該模塊已存在，則進(jìn)行增加該模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理；(3)操作系統(tǒng)根據(jù)該模塊的依賴(lài)關(guān)系為應(yīng)用程序創(chuàng)建相應(yīng)的模塊視圖；(4)操作系統(tǒng)向用戶(hù)程序返回相應(yīng)模塊的接口指針。所述的卸載過(guò)程包括以下步驟(1)應(yīng)用程序向操作系統(tǒng)提出減少相應(yīng)模塊引用記數(shù)的請(qǐng)求；(2)操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用程序的請(qǐng)求進(jìn)行相應(yīng)的減少模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理，如果該模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)符合卸載條件，則刪除模塊視圖，并進(jìn)行模塊對(duì)象的卸載處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊生命周期管理方法，其特征在于，所述的模塊對(duì)象的裝載處理包括以下步驟(1)操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用程序請(qǐng)求裝載的模塊名從存儲(chǔ)系統(tǒng)中讀取指定的模塊對(duì)象，并將其載入系統(tǒng)；(2)將該模塊對(duì)象保存的引用記數(shù)初始設(shè)定為1；(3)若該模塊不依賴(lài)引用其他模塊，則完成該模塊對(duì)象的裝載處理；(4)若該模塊依賴(lài)引用其他模塊，則操作系統(tǒng)查找系統(tǒng)全局資源，如果該被依賴(lài)模塊不存在，則遞歸進(jìn)行從所述步驟(1)開(kāi)始的該被依賴(lài)模塊對(duì)象的裝載處理；如果該被依賴(lài)模塊已存在，則進(jìn)行增加該被依賴(lài)模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理，直至所有被依賴(lài)模塊均處理完畢，則完成該模塊對(duì)象的裝載處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊生命周期管理方法，其特征在于，所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)為文件系統(tǒng)或者其他存儲(chǔ)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的模塊生命周期管理方法，其特征在于，所述的增加模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理包括以下步驟(1)如果另一模塊對(duì)象對(duì)該模塊對(duì)象進(jìn)行依賴(lài)引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)增加1；(2)如果一應(yīng)用程序建立模塊視圖對(duì)該模塊對(duì)象進(jìn)行引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)增加1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊生命周期管理方法，其特征在于，所述的模塊對(duì)象的卸載處理包括以下步驟(1)將該模塊對(duì)象從系統(tǒng)中卸載并回收其所占用的系統(tǒng)資源；(2)若該模塊不依賴(lài)引用其他模塊，則完成該模塊對(duì)象的卸載處理；(3)若該模塊依賴(lài)引用其他模塊，則操作系統(tǒng)進(jìn)行減少被依賴(lài)模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理，并判斷該被依賴(lài)模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)是否符合卸載條件，如果符合卸載條件，則遞歸進(jìn)行從所述步驟(1)開(kāi)始的該被依賴(lài)模塊對(duì)象的卸載處理，直至所有被依賴(lài)模塊均處理完畢，則完成該模塊對(duì)象的卸載處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的模塊生命周期管理方法，其特征在于，所述的模塊對(duì)象卸載條件為該模塊對(duì)象保存的的引用計(jì)數(shù)為0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的模塊生命周期管理方法，其特征在于，所述的減少模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理包括以下步驟(1)如果另一模塊對(duì)象取消對(duì)該模塊對(duì)象的依賴(lài)引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)減少1；(2)如果一應(yīng)用程序刪除模塊視圖取消對(duì)該模塊對(duì)象的引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)減少1。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊生命周期管理方法，其特征在于，所述的減少模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理包括以下步驟(1)如果另一模塊對(duì)象取消對(duì)該模塊對(duì)象的依賴(lài)引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)減少1；(2)如果一應(yīng)用程序刪除模塊視圖取消對(duì)該模塊對(duì)象的引用，則將該模塊對(duì)象所保存的引用計(jì)數(shù)減少1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊生命周期管理方法，其特征在于，所述的模塊為操作系統(tǒng)中的可執(zhí)行文件或者動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模塊生命周期管理方法，包括模塊裝載過(guò)程和卸載過(guò)程，其中所述的裝載過(guò)程包括應(yīng)用程序提出裝載模塊請(qǐng)求、操作系統(tǒng)根據(jù)情況進(jìn)行該模塊對(duì)象的裝載處理或者進(jìn)行增加該模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)處理、應(yīng)用程序根據(jù)該模塊的接口指針創(chuàng)建相應(yīng)的模塊視圖；卸載過(guò)程包括應(yīng)用程序刪除模塊視圖并提出卸載模塊請(qǐng)求、操作系統(tǒng)根據(jù)減少模塊對(duì)象引用計(jì)數(shù)、根據(jù)情況進(jìn)行模塊對(duì)象的卸載處理。采用該種結(jié)構(gòu)的模塊生命周期管理方法，只需一次性裝載；同時(shí)模塊只在沒(méi)有任何引用時(shí)才會(huì)被卸載，使得模塊不會(huì)提前被卸載，并且在沒(méi)有用戶(hù)使用時(shí)會(huì)立即被卸載，同時(shí)還可允許引用其它的模塊資源，從而有效地利用已有資源。
文檔編號(hào)G06F9/46GK1645327SQ20051002325
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者梁宇洲, 蘇翼鵬, 陳榕 申請(qǐng)人:上海科泰世紀(jì)科技有限公司