A study of the impact of real-time constraints in Java/OSGi...

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
INSTITUTO DE INFORMÁTICA
CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
JOÃO CLAUDIO RODRIGUES AMÉRICO
A study of the impact of real-time constraints in Java/OSGi applications
Trabalho de Graduação.
Prof. Dr. Cláudio Fernando Resin Geyer
Orientador
Porto Alegre, junho de 2010.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
Reitor: Prof. Carlos Alexandre Netto
Vice-Reitor: Prof. Rui Vicente Oppermann
Pró-Reitora de Graduação: Profa. Valquiria Link Bassani
Diretor do Instituto de Informática: Prof. Flávio Rech Wagner
Coordenador do CIC: Prof. João César Netto
Bibliotecária-Chefe do Instituto de Informática: Beatriz Regina Bastos Haro

AGRADECIMENTOS
Primeiramente, gostaria de agradecer a minha familia, pelo carinho, atenção e apoio
desmedidos ao longo não só dos anos de estudo, mas de toda a minha vida.
Agradeço à Universidade Federal do Rio Grande do Sul e ao Instituto de Informática
pelo ensino de alta qualidade que me foi conferido durante a minha graduação e pela
oportunidade que me foi dada de complementar a minha formação através de um intercâmbio
e de um duplo diploma na França.
Agradeço ao professor Claudio Fernando Resin Geyer pela orientação durante a
realização deste trabalho e durante os meus estudos de duplo diploma.
Agradeço a Walter Rudametkin pelo seu apoio, conselhos, orientação e amizade
durante a minha estadia na França. Agradeço também ao professor Diogo Onofre Gomes de
Souza, que me acompanha desde o ensino médio e que muito me apoiou ao longo desses
anos.
Gostaria de agradecer aos colegas e amigos que fiz durante os meus anos de estudos
na UFRGS pelos momentos de descontração, pelas risadas e pelas partidas de truco. Não
obstante, agradeço também aos meus amigos fora da UFRGS, que souberam compreender
todas as vezes em que foram trocados por noites de trabalho.
Por fim, agradeço a todos que tenham contribuído de alguma forma para o meu
trabalho.

SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................................... 7
LISTA DE TABELAS .............................................................................................................................. 8
NOTA EXPLICATIVA ............................................................................................................................ 9
ABSTRACT ............................................................................................................................................ 10
RESUMO ................................................................................................................................................ 11
1 INTRODUCTION ........................................................................................................................ 12
1.1 CONTEXT .................................................................................................................................12
1.2 OBJECTIVES ............................................................................................................................13
1.3 DOCUMENT OUTLINE ............................................................................................................13
2 STATE OF THE ART .................................................................................................................. 14
2.1 INTRODUCTION ......................................................................................................................14
2.2 REAL-TIME JAVA....................................................................................................................15
2.2.1 Real-time Computing .........................................................................................................15
2.2.1.1 Definitions and Concepts ...............................................................................................15
2.2.1.2 Predictability in Real-Time Systems ...............................................................................17
2.2.1.3 Determinism in Real-time Systems .................................................................................17
2.2.1.4 Real-time Operating Systems .........................................................................................18
2.2.1.5 Real-Time Scheduling ....................................................................................................19
2.2.1.6 Real-time Programming Languages ...............................................................................20
2.2.2 Java versus Real-Time Systems ..........................................................................................21
2.2.2.1 An Overview of Java ......................................................................................................21
2.2.2.2 Java Issues in Real-Time Applications ...........................................................................23
2.2.3 Real-time Solutions for Java ...............................................................................................24
2.2.3.1 Early Work in Real-Time Java .......................................................................................24
2.2.3.2 The Real-Time Specification for Java .............................................................................25
2.2.3.3 Implementations of the RTSJ ..........................................................................................26
2.2.3.4 Other Real-Time Solutions for Java ...............................................................................27
2.3 DYNAMIC SOFTWARE ADAPTATION ..................................................................................29
2.3.1 Dynamic Software Architectures ........................................................................................29
2.3.2 Definitions and Concepts ....................................................................................................31
2.3.3 Approaches for Dynamic Software Adaptation....................................................................31