CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament d’Arquitectura de Computadors (Seminaris de CASO) Autors JavaOS para el negocio José Manuel García Casal Xavier Folch Ramón

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 2 Introducción  JavaOS es una iniciativa de Sun Microsystems y IBM  Concebido como un sistema operativo orientado a aplicaciones Java  Elimina la necesidad de un sistema operativo central  Basado en el modelo cliente-servidor  Utilizado para dispositivos electrónicos portátiles  Requiere poco hardware

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 3 Definición  JavaOS es un sistema operativo optimizado para ejecutar aplicaciones Java en entornos gestionados de forma centralizada.  Este sistema operativo está siendo desarrollado para que sea una plataforma abierta que permita que las máquinas clientes puedan trabajar con cualquier sistema de hardware y de software, y ser gestionadas desde diferentes servidores

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 4 Arquitectura  JavaOS ha sido construido usando una arquitectura por capas  Cada capa se diseña para ser desprendible y actualizable independientemente  Se divide en: –Código específico de la plataforma Microkernel Java Virtual Machine (JVM) –Código independiente de la plataforma JavaOS Device Driver JavaOS Network classes JavaOS Window and Graphics systems

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 5 Arquitectura  La arquitectura por capas está formada por: –Entorno independiente de Java Development Kit (JDK) –JDK Runtime: Java Virtual Machine Hosting Classes JavaOS Device Interface JavaOS Platform Interface –Microkernel –Boot JavaOS Boot Interface JavaOS Booter

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 6 Modelo Cliente-Servidor  El Objetivo es dividir tareas  El sistema es flexible para ser exportado a diferentes plataformas hardware  Características del modelo: –No hay sistema de ficheros local –Sólo un lenguaje de programación –No hay llamadas a sistema q Los recursos se concentran en el servidor q Aumenta la productividad y disminuye el coste de mantenimiento

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 7 Java Development Kit (JDK)  Ofrece un conjunto de recursos de desarrollo para programas Java  Incluye las siguientes clases: –Lenguaje –Seguridad –Abstract Windowing Toolkit (AWT) –E/S –Red

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 8 JDK Runtime  Parte independiente de la plataforma  Incluye: –Java Virtual Machine (JVM) –Hosting Classes –JavaOS Device Interface (JDI)  Combinación de código nativo y byte-code de Java  Diseñado para plataforma con hardware muy limitado

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 9 JDK Runtime  JVM computa un conjunto de instrucciones usando varias áreas de memoria  Hosting Classes incluyen: –Código de soporte para AWT –Clases de red –Clases de E/S  JDI proporciona software para acceder localmente a los dispositivos de E/S conectados  JDI incluye: –Eventos del sistema –Gestor de la plataforma –JavaOS System Database (JSD) –Componentes del dispositivo –Gestor del Bus

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 10 JavaOS Platform Interface (JPI)  Proporciona a la JVM y al JDI interficies independientes de la plataforma hardware para memoria, interrupciones y E/S.  Componentes:  JPI esta formado por clientes: –Clientes: de acceso a memoria, interrupciones, DMA, librería de sistema de JVM –Se comunican con el Microkernel que debe ofrecer los servicios pedidos por los JPI - clients

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 11 Clientes JPI ( Esquema )

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 12 Microkernel  Dependiente de la plataforma hardware.  Ofrece los servicios requeridos por los JDI – clients: –Gestion de memoria. –Gestion de procesos –Gestion de threads –Soporte a E/S.

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 13 Microkernel  Gestión de memoria: –La unidad de asignación de memoria mínima es una página. JVM usa páginas de memoria para construir la pila de los objetos Java Los Device Drivers usan paginas de memoria como Buffer. –Área de memoria → Conjunto de páginas –El espacio virtual de direcciones se divide en áreas de memoria. –En el esquema vemos un ejemplo de espacio virtual de direcciones:

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 14 Microkernel  Gestión de procesos: –Al crear un proceso este no tiene recursos asignados. –Los recursos (áreas de memoria y threads) se asignan dinamicamente. –El microkernel libera los recursos consumidos por el proceso cuando, éste, finaliza  Gestión de threads: –El Microkernel ofrece threads de sistema. –Cada Java-thread esta mapeado sobre un Microkernel-thread. –El modelo de Microkernel-threads soporta multiples threads en un solo proceso.  Soporte a E/S: –Servicios de gestión de memoria que permiten alocatar espacio de memoria virtual.

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 15 JavaOS Boot Interface (JBI)  Estandariza las operaciones de boot para todas las plataformas hardware.  Tienen acceso a la JBI el Microkernel y las capas de JDK Runtime.  Ejemplo x86:

Seminaris de CONCEPTES AVANÇATS DE SISTEMES OPERATIUS Departament. d’Arquitectura de Computadors - UPC 16 Bibliografia  Inside the JavaOS Operating System Tom Saulpaugh and Charles Mirho  Página oficial de Sun Microsystems: – ew/index.html  Java Operating System: –  Otros enlaces de interés: –