Sistemas Ubicuos 3. Plataformas y arquitectura middleware

UPV - EHU

Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 1

Sistemas Ubicuos

3. Plataformas y

arquitectura middleware

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Plataformas y arquitectura middleware

Interfaces de usuario

Infraestructuras hardware

Infraestructuras software

Aplicaciones inteligentes

Servicios

Seg

urid

ad e

inte

grid

ad

Asp

ecto

s ét

icos

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Her

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pla

tafo

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Met

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1. Middleware vs sistema operativo2. Compatibilidad3. Arquitecturas middleware. Ejemplos

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Interfaces de usuario

Infraestructuras hardware

Infraestructuras software

Aplicaciones inteligentes

Servicios Arquitectura Middleware

Sistema Operativo o plataforma

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Plataformas

Tecnologías de red y dispositivos

Sistema operativoo plataforma

Middleware

Aplicación Aplicación

¿cómo se reparten las

funciones?

¿compatibilidad?

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Reparto de funciones:SO vs Mw

• Modificar el SO es laborioso y cuesta alcanzar versiones estables.

• Trasladar la funcionalidad al Mw es más sencillo pero ofrece peor rendimiento.– Ejemplo: Gaia, Aura, Sistemas basados en Jini-

Java.

• 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. – Ejemplos: Plan 9 / Plan B.

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Compatibilidad

• Sistemas heterogéneos: – ¿cómo conseguir que las aplicaciones puedan

migrar entre plataformas (Hw o SO) diferentes?

• Soluciones:– Disponer de versiones de las aplicaciones para

cada plataforma.– Utilizar una plataforma Mw común (ej: Java).– Utilizar emuladores para homogeneizar

plataformas.

• Condicionantes:– Compatibilidad hacia atrás.– Precio (Sw libre vs propietario).– Recursos limitados (p. ej., en sistemas

empotrados).

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Compatibilidad: emulación

• Emulación software– Se interceptan los traps de las llamadas al sistema del

SO emulado y se interpretan en el SO anfitrión. – Ejemplo: Wine.

• Emulación hardware– Se emula el entorno Hw completo. – Ejemplo: BOCHS

• Virtualización– Emulación Hw de lo estrictamente necesario:

• Llamadas al sistema• Acceso a los dispositivos

– El resto de las IM se ejecutan nativamente– Requiere análisis del código– Ejemplos: VMware, VirtualPC, Win4Lin, Parallels

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Compatibilidad: emulación (cont)

Emulación Software

Hw

SO anfitrión

EmuladorAPI

Aplicaciónemulada

Aplicaciónnativa

Emulación Hardware

Hw

SO anfitrión

Hwemulado

SOhuesped

Aplicaciónnativa

Aplicaciónemulada

Virtualización

SOhuesped

Aplicaciónemulada

Hw

SO anfitrión

Hwemulado

Aplicaciónnativa

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Sistemaoperativo (espacio

del kernel)

Aplicaciones(espacio

de usuario)

Espaciodel kernel

Espaciode usuario

SO clásico Micronúcleo

Micronúcleo

EmuladorPOSIX

EmuladorSystem V

OtroEmulador

Hw

Compatibilidad: micronúcleos

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Compatibilidad: Java

Configuration for Small Devices - The Connected Limited Device Configuration (CLDC)

http://java.sun.com/javame/technology/index.jsp

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Modelo de entorno para sistemas ubicuos

Recursoso servicios

Dispositivos de acceso

Electrodomésticos, iluminación, proyector...

Mando, PDA, teléfono...

Medio de acceso WiFi, Bluetooth, Infrarrojos, GPRS...

Servidores PC, dispositivos específicos...

Infraestructura de comunicación

Power line, ethernet...

¿Explícito o implícito?

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Modelo de entorno para sistemas ubicuos: ejemplo

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Arquitectura middleware

Tecnologías de red y dispositivos

Sistema operativoo plataforma

Middleware

Aplicación Aplicación

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Arquitecturas middleware para sistemas ubicuos. Ejemplos.

Gaia Active Spaces

(Roman, 2002)

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Aura

(Garlan, 2002)

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Arquitectura Jini

SPARC

SolarisSolaris

Java

PowerPC

SolarisMac

Java

x86

Windows

Java

RMI

Discovery/Join

Lookup

Applications JavaSpaces Other services

Jini

Network services

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IntelligentContext

Middleware Context

Raw Context

Inteligent Context ServiceContext awareness and location

MiddlewareResource integration and discovery

Applications

Sensors

AmbienNet

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