Vers une machine virtuelle Java pour l’informatique omniprésente – Infra-JVM

L’informatique ubiquitaire est maintenant devenu une réalité avec le déploiement massif des appareils mobiles, en particulier les téléphones intelligents. Malgré l’importance croissante des applications ubiquitaires, leur fournir un support d’exécution adéquat reste un challenge. Les besoins en terme de ressources (processeur, mémoire, bande passante, disque) des applications ubiquitaires varient grandement : pour les applications critiques, comme les systèmes de surveillance, une quantité connue de ressources doit leur être garanties, alors que pour les applications multimédia, la quantité de ressources requise peut grandement varier dans le temps. Pour gérer ces différents besoins, un système de comptage et de réservation de ressources est requis. Comme la disponibilité des ressources est globale à un environnement ubiquitaire, cette réservation doit être gérée au niveau de l’intergiciel ubiquitaire.

Les intergiciels ubiquitaire modernes sont typiquement implémentés en Java, par exemple avec OSGi ou Android, car Java est un langage sûr, flexible et qu’il dispose d’un environnement de développement mature. Toutefois, la spécification de la machine virtuelle Java n’a pas été révisée depuis 1999, à une date où l’idée d’informatique ubiquitaire était juste introduite. La machine virtuelle Java a été prévue pour n’exécuter qu’une unique application et elle ne propose donc ni de système de comptage de ressources, ni de système de réservation de ressource par application. Les intergiciels ubiquitaires actuels sont donc incapable de réserver des ressources pour les applications critiques, ce qui fait qu’elle peuvent planter, et sont incapable de compter les ressources, ce qui fait qu’il est impossible d’équilibrer la charge entre les appareils et d’optimiser l’utilisation des ressources.

Le projet Infra-JVM va étudier comment améliorer le design des machines virtuelles Java avec de nouvelles fonctionnalités pour mieux gérer les ressources. Comme résultat du projet, nous allons proposer une nouvelle machine virtuelle Java qui va intégrer des fonctionnalités pour compter et réserver les ressources, pour donner la possibilité à l’intergiciel ubiquitaire de définir sa politique d’ordonnancement et pour gérer efficacement la mémoire. Nous allons expérimentalement évaluer notre prototype sur un cas d’étude fourni par un des partenaires. Ce cas d’étude est la construction ad-hoc d’un système d’information pour des pompiers permettant de les coordonner.