Análisis arquitectural y funcional de la maquina virtual en la plataforma J2ME ÍNDICE

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1 ÍNDICE 1. OBJETIVOS.... ERROR! MARCADOR NO 2. INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO 2.1. ESTRUCTURACIÓN DEL PROYECTO... ERROR! MARCADOR NO 3. INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA JAVA: LA MAQUINA VIRTUAL... ERROR! MARCADOR NO 3.1. ORÍGENES DEL LENGUAJE JAVA... ERROR! MARCADOR NO 3.2. EL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN JAVA... ERROR! MARCADOR NO 3.3. PRINCIPALES CARACTERÍ STICAS DEL LENGUAJE JAVA... ERROR! MARCADOR NO Orientado a objetos... Error! Marcador no Independencia de la plataforma... Error! Marcador no Recolector de basura... Error! Marcador no 3.4. PLATAFORMA JAVA.... ERROR! MARCADOR NO 3.5. TECNOLOGÍAS JAVA.... ERROR! MARCADOR NO 3.6. MAQUINA VIRTUAL JAVA.... ERROR! MARCADOR NO Entorno de ejecución... Error! Marcador no La maquina virtual y los bytecodes Java... Error! Marcador no 4. INTRODUCCIÓN A LA PLATAFORMA J2ME.... ERROR! MARCADOR NO 4.1. JAVA EN LOS TERMINALES MÓVILES.... ERROR! MARCADOR NO 4.2. ARQUITECTURA J2ME.... ERROR! MARCADOR NO K Virtual Machine... Error! Marcador no Configuraciones... Error! Marcador no Perfiles.... Error! Marcador no Capas altas... Error! Marcador no 4.3. SEGURIDAD... ERROR! MARCADOR NO 5. MODELO DE FUNCIONAMIENTO DE LA KVM.... ERROR! MARCADOR NO 5.1. MOTOR DE EJECUCIÓN... ERROR! MARCADOR NO 5.2. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DEL PROCESADOR VIRTUAL... ERROR! MARCADOR NO 5.3. VERIFICADOR DE JAVA... ERROR! MARCADOR NO 5.4. ADMINISTRADOR DE MEMORIA... ERROR! MARCADOR NO 5.5. ADMINISTRADOR DE ERRORES Y EXCEPCIONES... ERROR! MARCADOR NO 5.6. SOPORTE PARA MÉTODOS NATIVOS.... ERROR! MARCADOR NO 5.7. INTERFAZ DE HILOS... ERROR! MARCADOR NO 5.8. CARGADOR DE CLASES... ERROR! MARCADOR NO 5.9. ARQUITECTURA DE SEGURIDAD JAVA... ERROR! MARCADOR NO ÁREAS DE MEMORI A DE LA MAQUINA VIRT UAL... ERROR! MARCADOR NO ESTRUCTURA COMPLETA DE EJECUCIÓN DE LA KVM... ERROR! MARCADOR NO CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 6. REQUERIMIENTOS DE COMPILACIÓN... ERROR! MARCADOR NO 7. ESTRUCTURA DE DIRECTORIOS... ERROR! MARCADOR NO 7.1. ESTRUCTURA GENÉRICA... ERROR! MARCADOR NO 7.2. ESTRUCTURA DIRECTORIOS FICHEROS CÓDIGO FUENTE KVM.... ERROR! MARCADOR NO VmCommon... Error! Marcador no VmExtra... Error! Marcador no VmPort... Error! Marcador no 7.3. CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 8. INICIO Y TERMINACIÓN DE LA KVM... ERROR! MARCADOR NO 8.1. FLUJO GENÉRICO DE LA KVM... ERROR! MARCADOR NO 8.2. INICIO PRIVADO DE LA MAQUINA VIRTUAL... ERROR! MARCADOR NO

2 8.3. FINALIZACIÓN PRIVADA DE LA KVM.... ERROR! MARCADOR NO 8.4. INICIO DE LA KVM DESDE LÍNEA DE COMANDOS... ERROR! MARCADOR NO 8.5. FUNCIONES AUXILIARES... ERROR! MARCADOR NO 8.6. CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 9. MODULO DE GESTIÓN DE ESTRUCTURAS DE EJECUCIÓN INTERNAS... ERROR! MARCADOR NO 9.1. REPRESENTACIÓN DE LOS OBJETOS EN LA KVM... ERROR! MARCADOR NO Definición de estados y tipos... Error! Marcador no Definiciones auxiliares... Error! Marcador no Definición de estructuras de objetos.... Error! Marcador no Macros de configuración... Error! Marcador no 9.2. OPERACIONES CON CLASES Y OBJETOS... ERROR! MARCADOR NO Constructor de clases... Error! Marcador no Constructor público... Error! Marcador no Constructor privado... Error! Marcador no Constructor de excepciones.... Error! Marcador no Implementación constructor y destructor objetos de sistema... Error! Marcador no Operaciones sobre instancias de objetos... Error! Marcador no Creación de instancia a partir de una clase... Error! Marcador no Obtención identificación de objeto... Error! Marcador no Comprobación de interfaz implementada en una clase... Error! Marcador no Comprobación de asignación de clases... Error! Marcador no Operaciones sobre arrays.... Error! Marcador no Creación de una array... Error! Marcador no Creación de un multiarray... Error! Marcador no Funciones auxiliares gestión arrays.... Error! Marcador no Operaciones sobre cadenas de caracteres.... Error! Marcador no Creación de un objeto Java String... Error! Marcador no Parseo de formato Java String a formato C/C++ de cadenas de caracteres... Error! Marcador no Funciones auxiliares de gestión de cadenas de caracteres... Error! Marcador no Funciones auxiliares.... Error! Marcador no 9.3. REPRESENTACIÓN ELEMENTOS INTERNOS DE LAS CLASES. ERROR! MARCADOR NO 9.4. OPERACIONES SOBRE ELEMENTOS INTERNOS DE CLASES.. ERROR! MARCADOR NO Operación búsqueda de elementos... Error! Marcador no Operación búsqueda de métodos.... Error! Marcador no Operación búsqueda de métodos dinámica... Error! Marcador no Operación obtención métodos especiales... Error! Marcador no Operación obtención tamaño tabla de métodos... Error! Marcador no Operaciones debug... Error! Marcador no 9.5. REPRESENTACIÓN INEFICIENTE DE CLASES DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA IMPLEMENTACIÓN: CONSTANT POOL... ERROR! MARCADOR NO 9.6. OPERACIONES SOBRE CONSTANT POOL A BAJO NIVEL... ERROR! MARCADOR NO Verificación de acceso a clases... Error! Marcador no Verificación de acceso a un elemento... Error! Marcador no Operación actualización de entrada del pool... Error! Marcador no 9.7. OPERACIONES SOBRE CONSTANT POOL A ALTO NIVEL... ERROR! MARCADOR NO Operación resolver referencia de clase... Error! Marcador no Operación resolver referencia de elemento... Error! Marcador no Operación resolver referencia de un método... Error! Marcador no 9.8. REPRESENTACIÓN DE CACHÉ... ERROR! MARCADOR NO 9.9. OPERACIONES SOBRE LA CACHE... ERROR! MARCADOR NO Inicialización del sistema de cacheo... Error! Marcador no Finalización del sistema de cacheo... Error! Marcador no Creación de una entrada en la cache... Error! Marcador no Eliminación de una entrada en la cache... Error! Marcador no Obtención de entrada de cache... Error! Marcador no

3 9.10. PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN... ERROR! MARCADOR NO CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 10. GESTIÓN DE MEMORIA Y RECOLECTOR DE BASURA.... ERROR! MARCADOR NO INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO GESTIÓN DE MEMORIA EN PROGRAMAS INFORMÁTICOS.... ERROR! MARCADOR NO PRINCIPALES PROBLEMAS EN LA GESTIÓN DE MEMORIA... ERROR! MARCADOR NO GESTIÓN MANUAL DE MEMORIA... ERROR! MARCADOR NO GESTIÓN AUTOMÁTICA DE MEMORIA... ERROR! MARCADOR NO UBICADOR DE MEMORIA (MEMORY ALLOCATOR)... ERROR! MARCADOR NO First Fit... Error! Marcador no Buddy System... Error! Marcador no Suballocators... Error! Marcador no RECOLECTOR DE MEMORIA (GARBAGE COLLECTOR)... ERROR! MARCADOR NO Mark-Sweep Collection... Error! Marcador no Copying collector... Error! Marcador no Incremental collection... Error! Marcador no Conservative garbage collection... Error! Marcador no GESTIÓN DE MEMORIA KVM.... ERROR! MARCADOR NO Introducción... Error! Marcador no Mapeo en memoria de objetos y gestión de memoria... Error! Marcador no Algoritmos de recolección de basura... Error! Marcador no Implementación de Sun de las operaciones de gestión y mapeo de memoria... Error! Marcador no Implementación de Sun de las operaciones de inicialización de memoria... Error! Marcador no Implementación de Sun de las operaciones de finalización de la memoria... Error! Marcador no Estructuración de memoria en funcionamiento normal... Error! Marcador no Implementación de Sun del recolector de basura... Error! Marcador no Implementación de Sun del algoritmo mark-and-sweep de recolección de basura. Error! Marcador no PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN... ERROR! MARCADOR NO ES NECESARIO TENER EN CUENTA EL FUNCIONAMIENTO DEL RECOLECTOR DE BASURA CUANDO SE DISEÑA SOFTWARE?... ERROR! MARCADOR NO CONCLUSIONES.... ERROR! MARCADOR NO 11. INTÉRPRETE DE BYTECODES... ERROR! MARCADOR NO INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO Lenguajes compilados e interpretados... Error! Marcador no Just in Time Compiler... Error! Marcador no ENTORNO DEL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN JAVA... ERROR! MARCADOR NO FUNCIONAMIENTO DE LA MAQUINA VIRTUAL... ERROR! MARCADOR NO IMPLEMENTACIÓN DEL INTÉRPRETE DE BYTECODES EN LA KVM... ERROR! MARCADOR NO Introducción... Error! Marcador no Registros empleados por el intérprete de bytecodes.... Error! Marcador no Conjunto de bytecodes de la KVM... Error! Marcador no Implementación de SUN del flujo principal del intérprete... Error! Marcador no Métodos auxiliares de ayuda al intérprete... Error! Marcador no PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN DEL INTÉRPRETE... ERROR! MARCADOR NO Copia de los registros de la maquina virtual a variables locales en tiempo de ejecución. Error! Marcador no Separación bytecodes poco frecuentes en un algoritmo de interpretación independiente. Error! Marcador no Migración de la invocación del planificador de hilos a los puntos de bifurcación del código. Error! Marcador no Configuración del espacio de bytecodes.... Error! Marcador no

4 11.6. CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 12. MÓDULO DE GESTIÓN DE MARCOS DE EJECUCIÓN... ERROR! MARCADOR NO INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO La gestión de frames dentro del modelo de funcionamiento de la maquina virtual. Error! Marcador no Cómo se ejecutan los métodos en la maquina virtual?.. Error! Marcador no REPRESENTACIÓN DE FRAMES EN LA KVM... ERROR! MARCADOR NO IMPLEMENTACIÓN OPERACIONES FRAMES EN LA KVM... ERROR! MARCADOR NO Añadir marco de ejecución a la pila... Error! Marcador no Eliminar marco de ejecución de la pila... Error! Marcador no PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN DEL MÓDULO DE GESTIÓN DE MARCOS.... ERROR! MARCADOR NO CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 13. GESTIÓN DE HILOS DE EJECUCIÓN.... ERROR! MARCADOR NO INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO Diferencias entre hilos y procesos... Error! Marcador no Funcionalidad de los hilos... Error! Marcador no Ventajas de los hilos frente a los procesos... Error! Marcador no ASPECTOS ÍNTIMOS DE LA EJECUCIÓN MULTIHILO... ERROR! MARCADOR NO Sincronización entre hilos... Error! Marcador no Formas de los multihilos... Error! Marcador no Usos más comunes... Error! Marcador no IMPLEMENTACIONES... ERROR! MARCADOR NO Hilos a nivel de usuario (ULT)... Error! Marcador no Hilos a nivel de Kernel de sistema operativo (KLT)... Error! Marcador no Combinaciones ULT-KLT.... Error! Marcador no FUNCIONAMIENTO DE LA MAQUINA VIRTUAL... ERROR! MARCADOR NO IMPLEMENTACIÓN DEL MÓDULO DE GESTIÓN DE HILOS DE LA KVM.. ERROR! MARCADOR NO ESTRUCTURAS DE DATOS PARA REPRESENTACIÓN DE HILOS DE EJECUCIÓN... ERROR! MARCADOR NO IMPLEMENTACIÓN OPERACIONES GLOBALES MÓDULO PLANIFICACIÓN DE HILOS.... ERROR! MARCADOR NO IMPLEMENTACIÓN OPERACIONES CREACIÓN E INICIALIZACIÓN MÓDULO PLANIFICACIÓN DE HILOS. ERROR! MARCADOR NO Creación y finalización de hilos... Error! Marcador no Inicialización del módulo... Error! Marcador no IMPLEMENTACIÓN OPERACIONES ACTIVACIÓN/DESACTIVACIÓN HILOS... ERROR! MARCADOR NO Activación de los hilos... Error! Marcador no Detención y eliminación de los hilos... Error! Marcador no SUSPENSIÓN DEL HILO... ERROR! MARCADOR NO Ejecutar hilo... Error! Marcador no Funciones auxiliares... Error! Marcador no IMPLEMENTACIÓN OPERACIONES SINCRONIZACIÓN HILOS... ERROR! MARCADOR NO Creación y grabado del monitor... Error! Marcador no Finalización ocupación del monitor... Error! Marcador no Espera del hilo para notificación monitor.... Error! Marcador no Notificación del monitor a un hilo suspendido... Error! Marcador no Representación de un monitor... Error! Marcador no Funciones auxiliares... Error! Marcador no SOPORTE PARA OPERACIONES DE I/O CONCURRENTES A LA PLANIFICACIÓN DE HILOS. ERROR! MARCADOR NO Invocaciones nativas de I/0... Error! Marcador no Interacción con el recolector de basura... Error! Marcador no FUNCIONES AUXILIARES DE MANIPULACIÓN DE COLAS. ERROR! MARCADOR NO

5 PARÁMETROS CONFIGURABLES DEL PLANIFICADOR DE HILOS.... ERROR! MARCADOR NO CONCLUSIONES.... ERROR! MARCADOR NO 14. MÓDULO DE GESTIÓN DE EVENTOS... ERROR! MARCADOR NO INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO LOS EVENTOS EN JAVA... ERROR! MARCADOR NO GESTIÓN DE EVENTOS HARDWARE EN LA KVM... ERROR! MARCADOR NO Notificación sincronía (bloqueo)... Error! Marcador no Polling en código Java... Error! Marcador no Polling en el intérprete de bytecodes... Error! Marcador no Notificación asíncrona... Error! Marcador no PASO DE PARÁMETROS E INCIDENCIAS EN EL RECOLECTOR DE BASURA... ERROR! MARCADOR NO IMPLEMENTACIÓN GESTOR DE EVENTOS KVM.... ERROR! MARCADOR NO Macros de invocación desde el intérprete... Error! Marcador no Inicialización módulo de gestión de eventos... Error! Marcador no Captura de eventos del sistema... Error! Marcador no Conexión KVM con eventos capturados... Error! Marcador no Funciones auxiliares... Error! Marcador no PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN DEL GESTOR DE EVENTOS... ERROR! MARCADOR NO CONSERVACIÓN BATERÍA.... ERROR! MARCADOR NO CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 15. MÓDULO DE GESTIÓN DE ERRORES... ERROR! MARCADOR NO INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO Libre de excepciones... Error! Marcador no Soporte de excepciones en los lenguajes de programación... Error! Marcador no Excepciones comprobadas... Error! Marcador no Condiciones de sistema... Error! Marcador no IMPLEMENTACIÓN GESTIÓN DE EXCEPCIONES JAVA EN LA KVM.... ERROR! MARCADOR NO Estructura manejador de excepciones... Error! Marcador no Operación lanzar excepción... Error! Marcador no Funciones auxiliares... Error! Marcador no IMPLEMENTACIÓN GESTIÓN DE EXCEPCIÓN Y ERRORES INTERNOS EN KVM... ERROR! MARCADOR NO Tipos de errores.... Error! Marcador no Elevar la excepción... Error! Marcador no Error fatal... Error! Marcador no Error fatal interno de la KVM... Error! Marcador no COMUNICACIÓN DEL MÓDULO DE GESTIÓN DE ERRORES CON EL INTÉRPRETE... ERROR! MARCADOR NO PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN DEL MÓDULO DE GESTIÓN DE ERRORES Y EXCEPCIONES. ERROR! MARCADOR NO CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 16. MÓDULO CARGADOR DE CLASES (LOADER). ERROR! MARCADOR NO INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO MODELO DE LAS 4 ETAPAS DE SEGURIDAD EN JAVA.... ERROR! MARCADOR NO Las características del lenguaje... Error! Marcador no El verificador... Error! Marcador no Cargador de clases... Error! Marcador no Modulo de seguridad... Error! Marcador no EL CARGADOR DE CLASES EN LA MAQUINA VIRTUAL JAVA... ERROR! MARCADOR NO IMPLEMENTACIÓN SUN DEL CARGADOR DE CLASES PARA LA KVM.. ERROR! MARCADOR NO

6 Operaciones de lectura de ficheros... Error! Marcador no Operaciones de inicialización y finalización del módulo. Error! Marcador no Operación de carga de un fichero de clases... Error! Marcador no Operación carga individual de una clase... Error! Marcador no Funciones auxiliares... Error! Marcador no CONSTRUIR UN CARGADOR DE CLASES NUEVO EN JAVA... ERROR! MARCADOR NO PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN... ERROR! MARCADOR NO CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 17. VERIFICADOR DE CLASES... ERROR! MARCADOR NO INTRODUCCIÓN... ERROR! MARCADOR NO VERIFICADOR DE CLASES EN JAVA... ERROR! MARCADOR NO VERIFICADOR EN LA PLATAFORMA J2ME.... ERROR! MARCADOR NO IMPLEMENTACIÓN VERIFICADOR DE CLASES.... ERROR! MARCADOR NO Estructuras de datos... Error! Marcador no Operación inicialización del verificador... Error! Marcador no Operación verificación de una clase... Error! Marcador no Operación verificación de un método... Error! Marcador no Operaciones auxiliares... Error! Marcador no CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 18 CONFIGURACIÓN DE LA KVM.... ERROR! MARCADOR NO PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN... ERROR! MARCADOR NO Opciones generales de compilación... Error! Marcador no Opciones generales de configuración del sistema... Error! Marcador no Opciones de configuración especificas de la Palm.... Error! Marcador no Opciones configuración de memoria.... Error! Marcador no Opciones del recolector de basura... Error! Marcador no Opciones carga de clases... Error! Marcador no Opciones del intérprete... Error! Marcador no Opciones del depurador.... Error! Marcador no Opciones depuración de la maquina virtual... Error! Marcador no Gestión de errores de las macros.... Error! Marcador no Macros y opciones extras... Error! Marcador no CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO 19. APLICACIÓN DIRECTA SOBRE EL ANÁLISIS DE LA KVM.... ERROR! MARCADOR NO PROBLEMÁTICA A RESOLVER.... ERROR! MARCADOR NO ESCENARIO DE PRUEBAS.... ERROR! MARCADOR NO SOLUCIONES... ERROR! MARCADOR NO CONFIGURACIÓN ESPECÍFICA DE LA KVM... ERROR! MARCADOR NO Configuración sistema multitarea... Error! Marcador no Configuración gestión de memoria... Error! Marcador no Parámetros adicionales... Error! Marcador no Resumen configuración aplicada... Error! Marcador no MODIFICACIONES OPERATIVAS DE LA KVM... ERROR! MARCADOR NO Políticas favorables de programación bajo la plataforma J2ME... Error! Marcador no 20. PRUEBAS EJECUTADAS... ERROR! MARCADOR NO EJECUCIÓN DE TESTS.... ERROR! MARCADOR NO JKERNELMARK... ERROR! MARCADOR NO JAPPSMARK... ERROR! MARCADOR NO PRUEBAS FINALES.... ERROR! MARCADOR NO 21. PLANIFICACIÓN Y PRES UPUESTO DEL PROYECTO.... ERROR! MARCADOR NO PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO... ERROR! MARCADOR NO PRESUPUESTO... ERROR! MARCADOR NO

7 22. CONCLUSIONES... ERROR! MARCADOR NO LÍNEAS FUTURAS... ERROR! MARCADOR NO 23. PLANOS DE CÓDIGO... ERROR! MARCADOR NO MODIFICACIONES IMPLEMENTACIÓN REFERENCIAS KVM. ERROR! MARCADOR NO FICHERO DE CONFIGURACIÓN MACHINE_MD.H... ERROR! MARCADOR NO Fichero execute.c modificado... Error! Marcador no Fichero execute.h modificado... Error! Marcador no AddMonitorWait... Error! Marcador no Operaciones con monitores.... Error! Marcador no Algoritmo de la variación incremental del recolector de basura... Error! Marcador no Test multihilo... Error! Marcador no 24. REFERENCIAS... ERROR! MARCADOR NO