Sistemas Ubicuos 3. Plataformas y arquitectura middleware

UPV / EHU
Metodologías
3. Plataformas y
arquitectura middleware
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
1
Interfaces
de usuario
Aplicaciones
inteligentes
Servicios
Infraestructuras software
Infraestructuras hardware
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
Plataformas y arquitectura
middleware
Aspectos éticos y sociales
Sistemas Ubicuos
Seguridad e integridad
UPV / EHU
Herramientas y plataformas
Plataformas y arquitectura
middleware
2
Plataformas y arquitectura
middleware
UPV / EHU
UPV / EHU
1. Middleware vs sistema operativo
2. Compatibilidad
3. Arquitecturas middleware. Ejemplos
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
1. Middleware vs sistema operativo
2. Compatibilidad
3. Arquitecturas middleware. Ejemplos
3
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
4
1
Plataformas y arquitectura
middleware
Plataformas
Aplicación
UPV / EHU
Interfaces
de usuario
Aplicación
UPV / EHU
Aplicaciones
inteligentes
Servicios
Arquitectura
Middleware
Infraestructuras software
Sistema
Operativo o
plataforma
¿cómo se
reparten las
funciones?
Middleware
¿compatibilidad?
Sistema operativo
o plataforma
Tecnologías de red y
dispositivos
Infraestructuras hardware
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
5
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
Reparto de funciones:
SO vs Mw
UPV / EHU
6
Plataformas y arquitectura
middleware
• Modificar el SO es laborioso y cuesta alcanzar
versiones estables.
• Trasladar la funcionalidad al Mw es más
sencillo pero ofrece peor rendimiento.
– Ejemplos: Gaia, Aura, sistemas basados en JiniJava.
• Micronúcleos: sólo el soporte básico (cambio
de contexto, interrupciones...) en el espacio
del núcleo; el resto de funciones, como
cliente-servidor en espacio de usuario.
UPV / EHU
1. Middleware vs sistema operativo
2. Compatibilidad
3. Arquitecturas middleware. Ejemplos
– Ejemplo: Mach 3.0, utilizado en MacOS X e iOS
(iPhone).
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
7
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
8
2
Compatibilidad
Compatibilidad: emulación
• Sistemas heterogéneos:
• Emulación software
– ¿cómo conseguir que las aplicaciones puedan
migrar entre plataformas (Hw o SO) diferentes?
UPV / EHU
• Soluciones:
UPV / EHU
– Disponer de versiones de las aplicaciones para
cada plataforma.
– Utilizar una plataforma Mw común (ej: Java).
– Utilizar emuladores para homogeneizar
plataformas.
• Virtualización
– Emulación Hw de lo estrictamente necesario:
• Llamadas al sistema
• Acceso a los dispositivos
– Compatibilidad hacia atrás.
– Precio (Sw libre vs propietario).
– Recursos limitados (p. ej., en sistemas
empotrados).
– El resto de las IM se ejecutan nativamente.
– Requiere análisis del código en tiempo de ejecución.
– Ejemplos: VMware, VirtualPC, Win4Lin, Parallels.
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
9
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
Aplicación
emulada
Emulador Aplicación
API
nativa
SO anfitrión
SO anfitrión
Hw
Hw
Emulación Software
Emulación Hardware
10
Compatibilidad: micronúcleos
Compatibilidad: emulación (cont)
Aplicación
emulada
SO
huesped
Hw
Aplicación
emulado
nativa
• Emulación hardware
– Se emula el entorno Hw completo.
– Ejemplo: BOCHS
• Condicionantes:
UPV / EHU
– Se interceptan los traps de las llamadas al sistema del
SO emulado y se interpretan en el SO anfitrión.
– Ejemplo: Wine.
Aplicación
emulada
SO
huesped
Hw
Aplicación
emulado
nativa
SO anfitrión
Hw
UPV / EHU
SO clásico
Micronúcleo
Aplicaciones
(espacio
de usuario)
Sistema
operativo
(espacio
del kernel)
Espacio
de usuario
Emulador
System V
Emulador
POSIX
Micronúcleo
Hw
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
Otro
Emulador
Espacio
del kernel
Virtualización
11
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
12
3
Plataformas y arquitectura
middleware
Compatibilidad: Java
UPV / EHU
UPV / EHU
1. Middleware vs sistema operativo
2. Compatibilidad
3. Arquitecturas middleware. Ejemplos
Configuration for Small Devices - The Connected Limited Device Configuration (CLDC)
http://java.sun.com/javame/technology/index.jsp
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
13
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
Arquitecturas middleware para
sistemas ubicuos. Ejemplos.
Arquitectura middleware
Aplicación
14
Aplicación
UPV / EHU
UPV / EHU
Middleware
Sistema operativo
o plataforma
Tecnologías de red y
dispositivos
Gaia Active Spaces
(Roman, 2002)
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
15
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
16
4
Arquitecturas middleware para
sistemas ubicuos. Ejemplos.
Arquitecturas middleware para
sistemas ubicuos. Ejemplos.
Applications
UPV / EHU
JavaSpaces
Other services
Lookup
UPV / EHU
Network
services
Jini
Discovery/Join
RMI
Java
Java
Java
Solaris
Solaris
Mac
Windows
SPARC
PowerPC
x86
Aura
Arquitectura Jini
(Garlan, 2002)
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
17
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
18
Arquitecturas middleware para
sistemas ubicuos. Ejemplos.
Applications
Intelligent
Context
UPV / EHU
Inteligent Context Service
Context awareness and location
Middleware Context
Middleware
Resource integration and discovery
Raw Context
Sensors
AmbienNet
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila
Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores
19
5