JavaOS и Java для тонких клиентов

13.6 JavaOS и Java для тонких клиентов

В конце 90-х годов фирма Sun Microsystems предприняла разработку новой ОС, базирующейся на технологии Java - JavaOS. Для доводки этой ОС фирма Sun привлекла фирму IBM, и конечный продукт JavaOS является собственностью обеих этих фирм.

JavaOS является операционной системой для широкого спектра вычислительных средств, включая сетевые и встроенные компьютеры. Целью разработки этой ОС являлось предоставление среды для выполнения Java-приложений без использования базовой универсальной ОС.

JavaOS строится по принципу многослойной архитектуры, показанной на рисунке 13.6, включающей в себя платформенно-зависимую и платформенно-не

Рисунок 13.6 Архитектура JavaOS

Платформенно-зависимая часть состоит из загрузчика, микроядра, виртуальной машины Java и частично - среды выполнения Java (JavaOS Runtime Environment).

Функции загрузчика вытекают из его названия. JavaOS ориентирована прежде всего на клиент/серверную модель вычислений. Это означает, что необходимое программное обеспечение, постоянно хранящееся на клиентской стороне - минимальное, загрузчик и составляет тот необходимый и достаточный минимум программного обеспечения, который обеспечивает загрузку всего остального программного обеспечения с сервера.

Микроядро JavaOS очень похоже на микроядра ОС, рассмотренных нами выше (QNX, AMX RTOS и др.). Оно выполняет функции:

обработки прерываний и исключений;

поддержки множественных нитей;

поддержки многопроцессорных конфигураций;

управления реальной памятью;

управления реальными устройствами и каналом ПДП.

JVM обеспечивает:

интерпретацию байт-кода;

управление выполнением;

управление памятью;

нити;

загрузку классов;

верификацию байт-кода.

Программное обеспечение среды выполнения Java частично создается в кодах Java, частично - в "родных" (native) кодах целевой платформы. В состав среды выполнения входит JVM и ряд системных менеджеров, в том числе:

Менеджер Конфигурации, представляющий собой первый класс, Java-кода, выполняемый JVM, он обеспечивает запуск компонентов Менеджера Платформы и дополнительных сервисов JavaOS;

Менеджер Платформы, обеспечивающий запуск и поддержку компонентов, обслуживающих платформенно-зависимые устройства и шину ввода-вывода платформы;

Менеджер Сервисов, пакет, обеспечивающий поиск и запуск сервисных утилит JavaOS;

Менеджер Устройств, компонент, обеспечивающий архитектуру Java-интерфейса устройств (JDI);

Классы Java-интерфейса платформы (JPI), инкапсулирующие драйверы JDI и решение платформенно-зависимых вопросов, включая управление временем, памятью и прерываниями.

Дополнительные (опционные) компоненты среды выполнения включают в себя компоненты конфигурации (персональной, сетевой, встроенной), наборы драйверов и средства отладки.

Вся среда выполнения (включая JVM) работает как один процесс в виртуальном адресном пространстве. Соответствие виртуального адресного пространства физической памяти обеспечивается микроядром. Также микроядро обеспечивает использование многопроцессорной архитектуры вычислительной системы для функционирования среды выполнения и приложений. Вся специфика управления процессорами и памятью инкапсулирована в JPI.

Большая часть драйверов устройств JavaOS пишется на языке Java. Платформенная независимость драйверов поддерживается компонентом JDI, который состоит из:

Менеджера Событий, обеспечивающего взаимодействие с устройствами по событийной модели;

Системной Базы Данных, обеспечивающей хранение и получение конфигурационной информации (относящейся к ОС, устройствам и приложениям) в едином репозитории;

платформенно-зависимых блоков драйверов;

Менеджера Шины.

Следующий, полностью платформенно-независимый уровень составляют сервисы JavaOS, такие как: классы, обеспечивающие базовую графику, ввод-вывод и сетевые коммуникации для платформы.

Более высокие уровни составляют стандартные пакеты Java, пакет расширенного графического интерфейса Swing и, наконец, пользовательские приложения.

К сожалению, JavaOS "не успела" на рынок тонких клиентов, к тому моменту, когда эта ОС поступила в продажу, рынок мобильных клиентов, на который она могла претендовать, был уже занят, в основном, Windows CE, также сложились уже и операционные среды для сетевых компьютеров, например, IBM Workspace on Demand для OS/2 и Windows. Поэтому фирмы-производители "законсервировали" проект и его конечный продукт - JavaOS - не представлен на рынке.

Опыт разработки JavaOS фирма Sun Microsystems использовала для создания концепции EmbeddedJava [17]. Технология EmbeddedJava является надстройкой над ОС (любой ОС) тонкого клиента и включает в себя JVM и библиотеку классов Java. Отличие от базовой технологии Java состоят в том, что и JVM, и библиотека классов являются конфигурируемыми, то есть, их объем минимизируется таким образом, чтобы в них включались только те свойства, которые необходимы и достаточны для выполнения Java-приложений конкретного тонкого клиента. Фирма Sun обеспечивает набор инструментальных средств для создания такой компактной прикладной среды, в состав которых входят:

JavaFilter - инструмент для выявления тех классов, полей и методов, которые необходимы для функционирования приложения;

JavaCodeCompact - инструмент для оптимизации кода приложения для экономии RAM- и ROM-памяти;

JavaDataCompact - инструмент для компактного представления внешних по отношению к приложению данных.

После определения необходимых компонент и создания компактных кодов и данных приложение совместно с компонентами среды выполнения компилируется в коды целевой платформы (native-коды), которые могут быть помещены в RAM- или ROM-память "тонкого" устройства. Общий ход процесса разработки приложения EmbeddedJava показан на рисунке 13.7.

Рисунок 13.7 Процесс разработки приложения EmbeddedJava

13.7 Перспективы технологий Java

Технологии Java были на подъеме несколько последних лет, можно предполагать, что их интенсивное развитие и влияние на другие информационные технологии - явление долговременное. В настоящее время стандарты технологий Java открыты, в их развитии, наряду с Sun Microsystems, активно участвуют ведущие производители рынка информационных технологий (IBM, Hewlett-Packard, Oracle и другие). Фирма Microsoft, хотя и производит конкурирующие технологии, также вынуждена считаться с технологиями и стандартами Java. В условиях распространения среды сетевых вычислений технология Java является одним из главных средств обеспечения совместной работы в глобальном информационном пространстве аппаратных и программных средств от разных производителей. Другим таким средством, обеспечивающим совместимость по данным, является язык XML, с которым Java сейчас интегрируется (стандарт Java Standard Extension for XML).

Первый успех технологий Java был обеспечен прежде всего аплетами, то есть, программами, выполняющимися на удаленном клиенте. Нынешнее же развитие и перспективы этих технологий связаны в основном с серверным программным обеспечением. Основные стандарты этого направления: Enterprise JavaBeans (EJB) - компонентная архитектура построения расширяемых, многоуровневых, распределённых приложений для серверов и Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE), расширение возможностей межплатформенной переносимости EJB. Важной является также достигнутая совместимость Java с реляционными базами данных (стандарты SQLJ и JDBC, развиваемые под эгидой ISO).

Развитие "тонких" клиентов сети заставляет технологии Java вновь обратиться и "истокам" (проект Oak) - построению программного обеспечения для неполнофункциональных клиентских устройств. Поскольку "тонкие" клиенты отличаются большим разнообразием аппаратных и программных платформ, именно Java может стать той технологией, которая позволит таким клиентам интегрироваться в глобальное информационное пространство. Технология Jini, которая базируется на Java-технологии, позволяет работать с любыми устройствами и отказаться от традиционного использования разнообразных драйверов, громоздкого системного программного обеспечения, привязанного к аппаратным платформам и не позволяющего устройствам взаимодействовать в гетерогенной сети. Jini - это сетевая инфраструктура, набор соглашений, специфицирующих методы автоматического взаимодействия и регистрации устройств, подключаемых к сети.

Таким образом, не исключено, что ближайшие годы развития информационных технологий пройдут "под знаменем" технологий Java.

Похожие работы

Сравнительный анализ и оценка эксплутационных характеристик различных терминальных устройств информации в вычислительных системах

Скачать

129632

2

0

... , выдачей и приёмом лицензий). В условиях крупных сетей рекомендуется выделение под сервер лицензий отдельного компьютера (или нескольких - для резервирования). 1.1 Архитектура терминальных устройств В компьютерных технологиях трёхуровневая архитектура, синоним трёхзвенная архитектура (по англ. three-tier или Multitier architecture) предполагает наличие следующих компонентов приложения: ...

Сети, операционная система Netware

Скачать

116709

11

1

... ФС в разделе MS-DOS. Это конфигурационный файл в котором содержится информация о драйверах используемых в процессе запуска ФС. Пункт доступен супервизору или его эквивалентам. «Система учета» NetWare обладает очень гибкой системой учета ресурсов, предоставляемых в общее пользование. Используя данный пункт меню можно просмотреть, а так же имея определенные права настроить плату за использование ...

Системы управления базами данных

Скачать

41540

0

0

... числе на промышленных предприятиях, больше подходят клиент-серверные СУБД. Мы рассмотрим особенности таких распространенных СУБД, как Oracle и MS SQL Server. Глава 4. Язык SQL в системах управления базами данных SQL (англ. Structured Query Language — язык структурированных запросов) — универсальный компьютерный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных ...

Программа защиты объектов операционной системы Windows95, работающей в многопользовательском режиме под управлением сервера Novell NetWare

Скачать

111441

18

8

... ОС Windows 95, необходимость выбора тех конкретных объектов, к которым необходимо ограничить доступ. Настоящая работа посвящена разработке программы защиты объектов операционной системы WINDOWS95 работающей в многопользовательском режиме под управлением сервера Novell NetWare (Windows NT, Unix), позволяющей проводить защиту объектов ОС на уровне пользователя. Под защитой объектов ОС Windows 95 ...