Linux中瀏覽器兼容ActiveX控件機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馮博文 汲如意 于佳耕

1(中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100190)

2(中國科學(xué)院軟件研究所互聯(lián)網(wǎng)軟件技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 北京 100190)

Linux中瀏覽器兼容ActiveX控件機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馮博文1,2汲如意1,2于佳耕2

1(中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100190)

2(中國科學(xué)院軟件研究所互聯(lián)網(wǎng)軟件技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 北京 100190)

目前，瀏覽器已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。然而，全球市場(chǎng)份額最高的Internet Explorer瀏覽器，其廣泛應(yīng)用的ActiveX控件卻無法運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)的瀏覽器中。因此，研究了兩種瀏覽器插件框架，NPAPI和ActiveX，提出了一種兼容機(jī)制。該機(jī)制為中間件解決方案，一端面向NPAPI，另一端面向Wine中經(jīng)封裝的ActiveX控件，實(shí)現(xiàn)NPAPI和ActiveX控件間的消息傳輸和轉(zhuǎn)換。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兼容機(jī)制實(shí)現(xiàn)了ActiveX控件運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)的瀏覽器中，且加載時(shí)間、運(yùn)行效率和內(nèi)存占用均在可接受的范圍內(nèi)，為ActiveX控件跨平臺(tái)技術(shù)提供了一種新的方法。

ActiveX控件 跨平臺(tái) Linux NPAPI WebKit

0 引 言

瀏覽器為在因特網(wǎng)檢索、呈現(xiàn)和瀏覽信息的一種軟件，它可以顯示網(wǎng)頁內(nèi)容并允許用戶與之交互。瀏覽器插件則為本地二進(jìn)制代碼，當(dāng)瀏覽器自身的功能無法滿足網(wǎng)頁需求時(shí)，瀏覽器將加載插件，并借助插件實(shí)現(xiàn)的功能。目前，瀏覽器作為因特網(wǎng)世界的入口，已經(jīng)成為各大軟件廠商的必爭(zhēng)之地。其中，Internet Explorer瀏覽器(簡稱IE瀏覽器)在全球的市場(chǎng)份額最高[1]。IE瀏覽器為微軟開發(fā)的瀏覽器，憑借Windows操作系統(tǒng)的壟斷地位，在國內(nèi)的電子支付、在線辦公等領(lǐng)域仍然具有重要的地位[2]，但至今尚不能運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)的瀏覽器中。

隨著發(fā)行版用戶體驗(yàn)的逐步提升，Linux 操作系統(tǒng)在桌面領(lǐng)域也存在大量用戶。如果能夠使ActiveX控件運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)的瀏覽器中，無論對(duì)重復(fù)利用現(xiàn)有的系統(tǒng)(如網(wǎng)上銀行、企事業(yè)單位在線辦公網(wǎng)站等)，節(jié)約重復(fù)開發(fā)的成本，或者對(duì)Linux操作系統(tǒng)的推廣，都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，針對(duì)跨平臺(tái)運(yùn)行二進(jìn)制代碼的技術(shù)已經(jīng)存在一些研究成果，主要分為兩個(gè)方向：系統(tǒng)級(jí)虛擬化和庫級(jí)虛擬化[3-4]。系統(tǒng)級(jí)虛擬化即虛擬機(jī)技術(shù)，指在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)上，虛擬出一個(gè)或多個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)，邏輯計(jì)算機(jī)相對(duì)獨(dú)立，可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，其代表軟件為VirtualBox和VMWare等。用戶可以在Linux 操作系統(tǒng)中創(chuàng)建Windows操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)，但虛擬機(jī)需要較高的硬件資源，特別需要支持VT-x或AMD-V技術(shù)的處理器才能具有較好的效果。僅因?yàn)樾枰獮g覽含有ActiveX控件的網(wǎng)頁而讓用戶配置啟動(dòng)復(fù)雜的虛擬機(jī)，十分不方便，并且采用虛擬機(jī)仍然沒有擺脫Windows操作系統(tǒng)。庫級(jí)虛擬化的代表為開源項(xiàng)目Wine，Wine為POSIX操作系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換Windows API的兼容層[5]。Wine沒有模擬一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)，而是將二進(jìn)制代碼中對(duì)Windows API的調(diào)用轉(zhuǎn)換為POSIX調(diào)用，同時(shí)啟動(dòng)wineserver守護(hù)進(jìn)程模擬Windows內(nèi)核，為在Wine中的程序提供調(diào)度、Windows消息機(jī)制等內(nèi)核功能。若將IE瀏覽器整體移植至Wine中，技術(shù)難度較大。瀏覽器內(nèi)核代碼量級(jí)為百萬行級(jí)，其復(fù)雜度不亞于操作系統(tǒng)內(nèi)核，且IE瀏覽器與Windows操作系統(tǒng)高度耦合。開源項(xiàng)目IEs 4 Linux嘗試將IE瀏覽器移植至Wine中，主要面向Web開發(fā)者測(cè)試網(wǎng)頁在IE瀏覽器中的布局渲染效果，僅支持IE瀏覽器的舊版本，于08年停止維護(hù)。

此外，開源項(xiàng)目FireBreath專門針對(duì)跨平臺(tái)瀏覽器插件提供了開發(fā)框架[6]。若基于FireBreath提供的開發(fā)框架，則需要獲取ActiveX控件的源代碼并做二次開發(fā)。然而，在目前的條件下無法獲取ActiveX控件的源代碼，并且針對(duì)ActiveX控件的二次開發(fā)代價(jià)較大。

采用現(xiàn)有的解決方案具有諸多的缺點(diǎn)，因此，本文提出了一種在Linux操作系統(tǒng)中瀏覽器兼容ActiveX控件的機(jī)制。該機(jī)制一端面向NPAPI，一端面向Wine中經(jīng)封裝的ActiveX控件，實(shí)現(xiàn)了NPAPI和ActiveX控件間的消息傳輸和轉(zhuǎn)換，使ActiveX控件運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)的瀏覽器中。

1 相關(guān)工作基礎(chǔ)

1.1 NPAPI

網(wǎng)景插件應(yīng)用程序編程接口NPAPI(Netscape Plugin Application Programming Interface)為網(wǎng)景公司開發(fā)的瀏覽器插件框架，也為大部分非IE瀏覽器共同支持的插件框架[7]。NPAPI為一個(gè)簡潔的跨平臺(tái)開發(fā)框架，它定義了幾十個(gè)函數(shù)，分為兩組，一組由瀏覽器提供給插件調(diào)用，名稱以NPN開頭。一組由插件提供給瀏覽器調(diào)用，名稱以NP和NPP開頭[8]。NPAPI插件在Linux操作系統(tǒng)中為so文件，在網(wǎng)頁中的形式如下：