Java Virtual Machines für ressourcenkritische eingebettete Systeme und Smart-Cards

In diesem Beitrag werden Erfahrungen beim Entwurf und der Realisierung verschiedener Java-basierter Systeme beschrieben. Diese Systeme sind auf verschiedene Anforderungen und Anwendungsgebiete zugeschnitten. Zuerst wird die Realisierung einer virtuellen Javamaschine (JVM) für eingebettete PC-basierende Systeme beschrieben. Dabei werden die notwendig gewordenen Modifikationen hervorgehoben, um den Einsatz auf solchen ressourcen-kritischen Systemen zu ermöglichen. Einen wesentlichen Schwerpunkt bildet dabei die Umsetzung von E/A-Zugriffen über Standard-Unix-Gerätefunktionen. Als weiteres wird eine JVM für ein mikrocontroller-basiertes System vorgestellt. Als Mikrocontroller kommt hier ein 8-Bit-Prozessor zum Einsatz. Ziel dieser Implementierung ist es, Voraussetzungen zu schaffen und Erfahrungen zu sammeln für die Entwicklung eines Java-Prozessors. Diesen stellen wir als dritte Komponente vor. Dieser Spezialprozessors ist für den Einsatz als Smart-Card-Prozessor vorgesehen. Die besondere Aufgabenstellung besteht darin, die Objektorientierung hardwaretechnisch umzusetzen. Die beiden virtuellen Maschinen wurden beispielhaft für 80x86 (mindestens 80386) bzw. 8051-Prozessoren implementiert. Sie können aber auch auf andere Prozessoren portiert werden.