실시간 운영체제를 위한 가상머신 설계 = Design of a Virtual Machine for Real-Time Operating Systems|RISS 상세보기

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This paper deals with the design of a virtual machine for real-time operating systems. A virtual machine is an abstact definition of a computing architecture that is independent of any particular hardware or operating system.
A virtual machine described by this paper is specified specially for iRTOS which is designed and developed for small-memory embedded applications.
Our VM considers size, portability, computing powers, memory consumption, and security. But these considerations have a trade-offs. For example, simple implies slow and fast implies more critical, less portable and larger memory consumption.
Our VM has a five essential components ― class loading sytem, interpreter and excution stack, thread and thread system, internal structures, and memory system and garbage collector. It excludes verifier, compiler, and native interface which are designed and implemented soon by other laboratory collegues.
We learns a lot of knowledges about networking, Java™ language, C language, RTOS, Java™ platform, principal of Java™ API, and graphic user interface through this study.
But we have to suggest algorithms and mechanisms that raise computing powers and portabilities of VM, and also design and implement KNI, compile, and Jini for middle ware application programmers.

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목차 (Table of Contents)

목차
1. 서론 = 1
2. 관련연구 = 4
2.1. 자바기술 = 4
2.1.1. J2ME = 5

목차
1. 서론 = 1
2. 관련연구 = 4
2.1. 자바기술 = 4
2.1.1. J2ME = 5
2.1.1.1. CDC / CLDC = 5
2.1.1.2. MIDP = 7
2.2. RTOS의 개요 = 7
2.2.1. iRTOS™ = 8
3. 실시간 운영체제를 위한 가상머신 설계 = 10
3.1. 내부구조체 = 10
3.1.1. 셀(cell) = 10
3.1.2. 클래스(class) = 10
3.1.3. 메소드(Method) = 12
3.1.4. 필드(Field) = 13
3.1.5. 콘스턴트 풀(Constant pool) = 13
3.1.6. 객체(Object) = 14
3.1.7. 구조체배열 = 16
3.1.8. 쓰레드(Thread) = 16
3.1.9. 자바해쉬 테이블 = 17
3.1.10. 자바스택 = 21
3.1.11. 스택 프레임 = 22
3.1.12. 피연산자 스택 = 23
3.1.13. 내부적인 스택 표현 = 23
3.2. 클래스 로딩 = 23
3.2.1. 클래스 로딩이 이루워지는 시기 = 24
3.2.2. 이진 데이터 타입의 로딩 = 25
3.3. 가비지 컬렉터 = 28
3.3.1. 가비지 컬렉터의 기본 디자인 종류 = 28
3.3.1.1. Exact Collection = 28
3.3.1.2. Conservative Collection = 28
3.3.1.3. Handle-free collectors = 28
3.3.1.4. Handle-based collectors = 29
3.3.1.5. Full Collectors = 29
3.3.1.6. Partial collectors = 29
3.3.1.7. Cooperative(stop-the-world) collection = 29
3.3.1.8. Concurrent collection = 29
3.3.1.9. Single-threaded collectors = 29
3.3.1.10. Multi-threaded Collectors = 30
3.3.2. 가비지 컬렉터 알고리즘 = 30
3.3.2.1. Stop-Copy 알고리즘 = 30
3.3.2.2. Mark-and-Sweep(compact) 알고리즘 = 31
3.3.2.3. Generational 컬렉터 알고리즘 = 31
3.3.3. KVM에서의 가비지 컬렉터 = 32
3.3.4. (Generational)-Mark-and-Sweep(Compact) 알고리즘의 제안 = 35
3.4. 메모리관리 = 35
3.4.1. 힙 스토리지 매니저 = 36
3.4.2. 가비지 컬렉터와 메모리와의 관계 = 38
3.5. 인터프리터와 쓰레드 = 39
3.5.1. 인터프리터의 일반적인 개념 = 39
3.5.2. 일반적인 인터프리터의 종류 = 40
3.5.3. 바이트 코드 = 41
3.5.3.1. 바이트코드의 형태 = 43
3.5.4. 쓰레드 시스템 = 43
3.5.4.1. Non ― Native 쓰레드 방식 = 44
3.5.4.1.1. Non-Native 멀티쓰레드 방식의 장점 = 44
3.5.4.1.2. Non-Native 멀티쓰레드 방식의 단점 = 44
3.5.4.2. Native 쓰레드 방식 = 45
3.5.4.2.1. Native 멀티쓰레드 방식의 장점 = 45
3.5.4.2.2. Native 멀티쓰레드 방식의 단점 = 45
3.5.5. 자바 모니터(Locking과 동기화) = 45
3.5.6. KVM 쓰레드 = 47
3.5.6.1. 고려사항 = 47
3.5.6.2. 쓰레드 스케쥴링 = 48
3.6. 기타 = 49
3.6.1. 클래스 검증기 = 49
3.6.2. 동적 클래스 다운로딩 = 49
3.6.3. 로마이징(ROMizing) = 50
3.6.4. Endianness 문제 = 50
3.6.5. KNI(K Native Interface) = 50
3.6.6. Sandbox = 51
3.6.7. Inline Cache = 51
4. IRTOS체제하의 KVM 포팅 실험 = 52
4.1. 실험환경 = 52
4.2. 실험결과 = 52
5. 결론 및 향후 연구과제 = 54
참고문헌 = 56
ABSTRACT = 58

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