1 T.C.
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
FEN EDEBİYAT FAKÜLTESİ
İSTATİSTİK VE BİLGİSAYAR BİLİMLERİ BÖLÜMÜ
BİTİRME ÇALIŞMASI
KEMAL OLÇA
TRABZON 2010
2
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN EDEBİYAT FAKÜLTESİ
İSTATİSTİK VE BİLGİSAYAR BİLİMLERİ BÖLÜMÜ
CEP TELEFONU İLE BİLGİSAYAR KONTROLÜ
180702 Kemal OLÇA
Danışman : Yrd. DOÇ.DR. Halil İbrahim ŞAHİN
Üye : Yrd.DOÇ.DR. Türkan E. DALKILIÇ
Üye : Yrd.DOÇ.DR. Zafer KÜÇÜK
Yedek Üye : Yrd.DOÇ.DR. Orhan KESEMEN
TRABZON 2010
3 ÖZET
Yapılan bu çalışmada mobil uygulama alanında en yaygın teklonoji olan J2ME (Java 2 Micro Edition) ve Bluetooth teklonojisi incelenmiştir. Ayrıca günümüzdeki mobil cihazlar ve kablosuz ağ teknolojileri hakkında bilgi verilmiştir. Proje olarak bilgisayarın fare ve klavyesinin cep telefonu üzerinden Bluetooth aracılığıyla kontrol edilmesi sağlanmıştır.
4 ÖNSÖZ
Günümüzde kablosuz iletişim ve mobil uygulamaların popülaritesi her geçen gün artmaktadır. Mobil cihazların taşınabilir olması ve kablosuz ağlara bağlanabilme
yeteneğinin de eklenmesi sonucu, günlük hayatımızda ve iş hayatımızda bizlere esneklik ve güç sağlamaktadır. Bize sağlamış olduğu bu artılardan dolayı çok çeşitli mobil
cihazların üretimine de beraberinde getirmiştir.
J2ME (Java 2 Micro Edition), mobil cihazlara yazılım geliştirmede en çok kullanılan programlama dillerinden biridir. Java da geliştirilen bir uygulamanın farklı platformlarda çalışabilme özelliği sayesinde bir çok cep telefonunda çalışabilecek uygulamalar
yazılmasına olanak sağlamaktadır.
Kablosuz iletişimde ise en çok kullanılan teknoloji ise bluetooth teknolojisidir.
Bluetooth, kısa mesafede kablosuz iletişim ortamını bizlere sunmaktadır. Bilgisayar, klavye, PDA, cep telefonu, yazıcı v.s sayısal giriş/çıkış birimlerinin ara bağlantı olmadan ana sisteme bağlanmasını sağlayan bir teknolojidir.
Kablosuz teknolojilerin sağladığı avantajlar ve bu alanda yapılan çalışmalar gelecekte her şeyin mobil teknolojiler üzerinde gerçekleştirileceğini göstermektedir.
Dolayısıyla mobil cihazlara yazılım geliştirme giderek popülerlik kazanmakta ve bu ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır. Bu yüzden bitirme çalışmamı mobil uygulamalar ve kablosuz iletişim teknolojisinin bir parçası olan bluetooth üzerinde yapma kararını aldım.
Çalışmalarımın sonucunda mobil uygulama geliştirme ve bluetooth cihazına erişim kısmında birçok deneyim edindim. Bu nedenle projenin teoride ve uygulamada bir çok katkısının olduğunu söyleyebilirim.
Çalışmalarım sırasında kaynak sağlayan Yrd. Doç Dr. Hüseyin PEHLİVAN’a, üniversitedeki eğitim ve öğretim hayatımda destek olan Yrd. Doç Dr. Zafer KÜÇÜK, Yrd.
Doç. Dr. Halil İbrahim ŞAHİN ve diğer bölüm hocalarıma ve hayatım boyunca bana destek olan aileme teşekkürlerimi sunarım.
5 SİMGELER VE KISALTMALAR
API: Application Programming Interface AWT: Abstract Windowing/Windows Toolkit CDC: Connected Device Configuration
CLDC: Connected, Limited Device Configuration CVM: C Virtual Machine
DOM: Document Object Model FP: Foundation Profile
HTML: Hypertext Markup Language HTTP: Hypertext Transfer Protocol IDL: Interface Definition Language J2SE: Java 2 Standart Edition J2EE : Java 2 Enterprice Edition J2ME: Java 2 Micro Edition JAD: Java Application Descriptor JAR: Java Archieve
JAXP: Java API for XML Processing JDBC: Java Database Connectivity JDK: Java Development Kit JFC: Java Foundation Classes JIT: Just In Time
JMF: Java Media Framework JRE: Java Runtime Environment JRMP: Java Remote Method Protocol JVM : Java Virtual Machine
JVMS: Java Virtual Machine Specification KVM: Kilobyte Virtual Machine
MIDP: Mobile Information Device Profile ODBC: Open Database Connectivity OEM: Original Equipment Manufacturer PBP: Personel Basis Profile
6 PDA: Personel Digital Assistant PDAP: PDA Profile
PP: Personel Profile
RDBMS: Relational Database Management System RMI: Remote Method Invocation
RMS: Kayıt Yönetim Sistemi SAX: Simple API for XML
SGML: Standart Generalized Markup Language SMS: Short Message Service
VM: Virtual Machine
WAP: Wireless Access Protocol WML: Wireless Markup Language XML: Extensible Markup Language
7
İçindekiler
ÖZET ... 1
ÖNSÖZ ... 4
SİMGELER VE KISALTMALAR ... 5
1. GİRİŞ ... 11
2. MOBIL TEKNOLOJILER ... 12
2.1. PDA (Personal Digital Assistant) ... 12
2.2.Tablet PC’ler ... 13
2.3. Mobil Telefonlar ... 13
2.4.Mobil İşletim Sistemleri ... 15
2.4.1.Symbian OS ... 15
2.3.2.Windows CE ... 16
2.3.3.PalmOS... 17
3.KABLOSUZ AĞ TEKNOLOJİLERİ ... 19
3.1. Kızılötesi(IrDA) Teknolojisi ... 19
3.2.Bluetooth Teknolojisi ... 20
3.2.1.Bluetooth Protokol Katmanları ... 20
3.2.2.Bluetooth’un Temel Özellikleri ... 22
3.2.2.1.Birlikte Çalışabilirlik ... 22
3.2.2.2.Kısa Mesafe Kablosuz Haberleşme Yapısı ... 22
3.2.2.3.Açık Standart Yapısı ... 22
3.2.2.4.Ses ve Veri Haberleşmesi ... 22
3.2.2.5.Güvenlik ... 22
3.2.3.Bluetooth Teknolojik Alt Yapısı ... 23
3.2.3.1.Bluetooth Radyo Güç Sınıfları ... 23
3.2.3.2.Master – Slave Yapısı ... 23
3.2.3.3.Bluetooth Ağ Yapısı ... 24
3.2.3.3.1.Piconet ... 24
3.2.3.3.1.Scatternet ... 25
3.3.Wi-Fi (Wireless Fidelity)Teknolojisi /IEEE 802.11 ... 26
3.4.GSM ... 27
3.5.GPRS ... 27
8
4. J2ME(JAVA 2 MICRO EDITION) PLATFORMU ... 28
4.1. Java Dilinin Kısa Bir Tanıtımı ... 28
4.1.1. Java Mimarisi ... 28
4.1.2.Java 2 ... 29
4.2.Java 2 Micro Edition (J2ME)... 31
4.2.Neden J2ME’ye Gerek Duyuyoruz? ... 34
4.3.Konfigürasyon ve Profiller ... 35
4.4.Konfigürasyonlar ... 37
4.4.1.CLDC Konfigürasyonu... 37
4.4.2.Kilobayt Sanal Makine (KVM) ... 38
4.4.3.Sınıf Dosyalarının Doğrulanması ... 39
4.4.4.CDC Konfigürasyonu ... 39
4.4.5.C- Sanal Makinesi (CVM) ... 40
4.5.Profiller ... 41
4.5.1.MIDP Profili ... 41
4.5.2.PDA Profili (PDAP) ... 42
4.5.3.Kuruluş Profili (Foundation Profile) ... 42
4.5.4.Kişisel Profil (Personal Profile) ... 43
4.5.5.RMI Profili ... 43
4.5.6.Kişisel Temel Profil (Personal Basis Profile) ... 44
4.5.7.Multimedya Profili (Multimedia Profile) ... 44
4.5.8.Oyun Profili (Gaming Profile) ... 44
5.MIDP PROGRAMLAMA ... 45
5.1.MIDP Uygulaması Geliştirme ... 45
5.1.1.MIDlet Nedir? ... 45
5.1.2.Uygulamanın Derlenmesi ... 47
5.1.3.“Preverifying” İşleminin Gerçekleştirilmesi ... 48
5.1.4.Uygulamanın Çalıştırılması ... 49
5.1.5.Uygulamaların JAR Dosyası Haline Getirilmesi ... 50
5.1.6.MIDlet Takımı Geliştirilmesi ... 51
5.1.7.MIDlet Takımı Tanımlayıcı Dosyası ... 51
5.2.MIDP Kullanıcı Arayüz APIleri ... 52
5.2.1.MIDP Ekran Kontrolü ... 52
9
5.2.2.Yüksek Seviyeli Kullanıcı Arayüz API’si ... 53
5.2.2.1.Form ... 53
5.2.2.2.Alert ... 53
5.2.2.3.List ... 53
5.2.2.4.Choice Interface ... 56
5.2.2.5.TextBox ... 56
5.2.2.6.Ticker ... 57
5.2.2.7.Items ... 57
5.2.3.Düşük Seviyeli Kullanıcı Arayüz APIsi ... 57
5.2.3.1.Canvas ... 57
5.2.3.2.Graphics ... 58
5.2.3.3.Images ... 58
5.2.3.4.Fonts ... 58
5.2.4.Düşük Seviyeli Kullanıcı Arayüzü Örneği ... 58
5.3.MIDP’de Kullanıcı Etkileşimlerinin Yönetilmesi ... 59
5.3.1.Yüksek Seviyeli Kullanıcı Etkileşimlerinin Yönetilmesi ... 59
5.3.1.1.ItemStateListener ... 59
5.3.1.2.Komutlar (Commands)... 59
5.3.1.3.CommandListener ... 60
5.3.2.Düşük Seviyeli Kullanıcı Etkileşimlerinin Yönetilmesi ... 60
5.3.3.Etkileşimlerin Yönetildiği Yüksek Seviyeli Kullanıcı Arayüzü Örneği ... 60
6.BLUETOOTH STACK VE YAPISI ... 66
6.1.Bluetooth Stack ... 66
6.2.Bluetooth Stack’ın Katmanları ... 66
6.3.Bluetooth Stack Profilleri ... 67
6.3.1.Generic Access Profili (GAP) ... 68
6.3.2.Service Discovery Application Profile (SDAP) ... 68
6.3.3. Serial Port Profile ... 68
7.JAVA VE OBEX ... 69
7.1.OBEX ... 69
7.2.OBEX Object Model ... 70
7.3.OBEX Oturum Protokolü ... 70
10
7.4.JSR82’deki OBEX API’leri ... 72
7.4.1.Javax.obex.ClientSession ... 72
7.4.2.Javax.obex.HeaderSet ... 72
7.4.3.Javax.obex.Operation ... 73
7.4.4.Javax.obex.ResponseCodes ... 73
7.4.5.javax.obex.ServerRequestHandler... 74
7.4.6.javax.obex.SessionNotifier ... 74
8.PROJE TASARIMI VE GERÇEKLEŞTIRILMESI ... 76
8.1. Proje Hakkında ... 76
8.2. Proje Mimarisi ... 76
8.3. Uygulamada Kullanılan Classlar ve İşlevleri ... 78
8.3.1. Cep Telefonunda Oluşturulan J2ME Uygulaması ... 78
8.3.1.1.İstemci J2ME Uygulamasının Cep Telefonuna Yüklenmesi ... 80
8.3.2. PC Tarafında Oluşturulan J2SE Uygulaması ... 81
8.4. İstemci ve Server Uygulamalarının Çalıştırılması Kullanımı ... 82
8.4.1.İstemci Cep Telefonu Uygulamasının Çalıştırılması ve Kullanımı ... 82
8.4.2.PC Taraflı Server Uygulamasının Çalıştırılması ve Kullanımı ... 84
9. SONUÇ ... 86
10. KAYNAKLAR ... 87
11 1. GİRİŞ
Bilgisayar veya diğer elektronik cihazlarda veri iletiminde en önemli noktalardan birisi verinin iletimini gerçekleştirirken kullandığımız elektriksel işaretlerin taşındığı iletim ortamıdır. Bu iletim ortamı kablo üzerinden sağlanabildiği gibi kablosuz olarak da
gerçekleştirilebilmektedir. Kabloya dayalı uygulamalarda uç sistemler arasında birebir kablo bağlantısı mevcuttur. Kullanılan kablo tipi mesafeye ve diğer başka şartlara göre değişebilir. Örneğin, UTP/STP veya fiber optik kablo günümüzde çok kullanılan kablo türleridir.
Diğer taraftan kablosuz ağ bağlantısı kullanıldığında sistemler arasında herhangi bir fiziksel kablo bağlantısı olmadan veri alışverişi gerçekleşmektedir. Günümüzde çok değişik amaçlı kablosuz ağ erişimlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Örneğin hiçbir kablo bağlantısı yapılmadan bir LAN kurulabilir veya bir bilgisayar sistemiyle fare, yazıcı, PDA, cep telefonu gibi cihazlar kablosuz şekilde birbirine haberleşebilir. Araya kablo
çekilmesinin zor olduğu, maliyetin yüksek olduğu veya izin verilmediği durumlarda iki sistem arasına noktadan noktaya kablosuz bağlantı yapılabilir.
Kablosuz ağ teknolojilerinin band genişlikleri aynı olmasa da iki yönlü iletişim akla gelir. Kabloya dayalı sistemlerde olduğu gibi kablosuz sistemler sistemler arasındada veri aktarımına ek olarak kontrol işaretleri ve onaylama gibi bilgileride aktarmamız gerekir.
Günümüzde kablosuz ağ denildiğinde ilk akla gelen sözcükler WLAN, HiperLAN, Bluetooth, GSM, WAP, Irda gelmektedir.
Bu iletişim teknikleri ile birlikte bir sıra farklı iletişim teknolojileride geliştirilmiş durumdadır. Bunların da kendilerine göre avantaj ve dezavantajları vardır. Kullanım alanına ve amacına göre bu teknolojiler birbirinden farklı özelliklere sahiptir.
Kablosuz teknolojilerin taşınabilir cihazlarda kullanılması da günümüzde çok yaygın hale gelmiştir. Kullandığımız bu mobil teknojilerden en yaygın olanları ise cep telefonları ve PDA lardır.
12 2. MOBIL TEKNOLOJILER
Mobil teknolojiler denildiği zaman ilk olarak kullanım yaygınlığı nedeniyle temel fonksiyonlara sahip cep telefonları gelmektedir. Bunun yanında dizüstü bilgisayarlar, PDA’lar, tablet pc lerde bu kapsama girmektedir.
Gelişen teknolojiyle birlikte taşınabilir cihazlar hızla yetenek kazanıp piyasada talep görmektedir. Dizüstü bilgisayarlar ile masaüstü bilgisayarlar arasında hız ve işlevsellik açısından artık pek bir fark kalmamıştır. Cep telefonları ile avuç içi bilgisayarlarda kendi aralarında yarışır duruma gelmişlerdir. Mobil cihazların işlevsellikleri gün geçtikçe artmakta ve boyut olarak da küçülmektedirler.
Mobil cihazların kullandıkları enerji miktarına baktığımızda her geçen gün azalmakta ve yeni pil teknolojileri ile mobil cihazlarımızı, haftalarca belki aylarca kullanabilmemiz mümkün olabilecektir. Günümüzde mobil cihazların sayesinde her yerden insanlarla iletişim kurabilir, bilgi alış-verişi yapabilir ve internetin bizlere sunduğu kaynaklardan sınırsız şekilde faydalanabilmekteyiz.
2.1. PDA (Personal Digital Assistant)
PDA kelimesi ile kez Apple şirketi tarafından üretilen Newton MessagePad cihazı için kullanılmıştır. PDA'ların yaygınlaşması Palm tarafından 1996'da üretilen PalmPilot'la birlikte başladı. Palm'in ilk modeli, kısa sürede PDA pazarının en popüler ürünü haline geldi. Cep bilgisayarlarının ilk örneklerinde; renksiz ekran, sınırlı işlem gücü ve düşük enerji tüketimleri sayesinde uzun pil ömrü özellikleri öne çıkar. Bu tür cihaz üretiminin öncülerinden Japon şirketi Casio'yu daha sonra birçok üretici takip etmiştir.
Cep bilgisayarları, masaüstü bilgisayarlar veya diğer birimler ile USB üzerinden kablolu iletişim yapabilirler. Yeni nesil cihazlar Bluetooth veya wi-fi üzerinden ya da dahili GSM birimleri sayesinde bu protokol üzerinden kablosuz olarak da iletişim
kurabilmektedir. Bu sayede elektronik posta alma gönderme, web sayfalarını görüntüleme, fax gönderme gibi işlemleri kolaylıkla gerçeklemektedir.
PDA'ların yaygın olarak kullandıkları işletim sistemlerine bakacak olursak PalmOS, Windows CE veya Windows Mobile işletim sistemlerini görmekteyiz. Cep
bilgisayarlarında, uygun yazılım kullanarak neredeyse bir masa üstü bilgisayarında yapılabilen her işi yapabilmek olasıdır. Sıradan bir cep bilgisayarında standart olan
13
özellikler; not defteri, kelime işlemci (Pocket Word vb.), hesaplama tablosu (Pocket Excel vb.), hesap makinesi, çoklu ortam oynatıcı (Windows Media Player vs.), resim gösterici olarak sıralanabilir.
Şekil 2.1: PDA 2.2.Tablet PC’ler
Tablet PC’ler üzerlerinde LCD ekran barındıran ve PDA’lerdeki kalemlere benzer kalemlerle giriş yapılabilen taşınabilir bilgisayarlardır. PDA’ler ile dizüstü bilgisayarların arasında bir konumda bulunmaktadırlar. Hatta bazı dizüstü bilgisayarlar, sahip oldukları dönebilen ekranları sayesinde hem dizüstü hem de tablet pc olarak kullanılabilmektedir.
Intel’in çabaları sonucunda geçtiğimiz yıl içinde tablet pc’lerin yerini alabileceği planlanan UMPC’ler (Ultra Mobile Personal Computer) de piyasada yerini almıştır. Microsoft da paralel olarak Origami Projesi adı altında bu tür cihazlara destek vermektedir.
2.3. Mobil Telefonlar
Mobil telefonlar, kolayca taşınabilen ve geniş kapsama alanına sahip kablosuz telefon sistemini kullanan bir cihazdır. Mobil telefonlar GSM (Global System for Mobile Communications) standartını kullanır. Mobil İletişim için Küresel Sistem anlamına
gelmektedir. GSM standartları, hücresel ağ kullanır ve dolaşım sırasında bile hücreler arası geçiş yapma kabiliyetine sahiptir. Teoride, eğer kapsama alanından çıkmazsanız, cep telefonu ile tüm dünyayı telefon konuşmasını kesmeden dolaşmak mümkündür.
Mobil Telefon Sistemlerinin aşağıdaki nesilleri vardır:
0G olarak adlandırılan ilk nesil sistemlerde, analog veri akışı kullanılır.
1G olarak adlandırılan ilk nesil sistemlerde, analog veri akışı kullanılır.
14
2G olarak adlandırılan ikinci nesil sistemlerde sayısal veri akışı kullanılır. GSM 2G kategorisine giren ikinci nesil bir sistemdir.
3G olarak adlandırılan üçüncü nesil sistem ile daha hızlı veri transferi ve bant genişliğinin daha verimli kullanımı mümkün olmuştur.
4G olarak adlandırılan dördüncü nesil sistem ile kapsama alanı başta olmak üzere 3G ile çözülememiş olan sorunların çözülmesi beklenmektedir.
Türkiye'de, 1G ve 2G teknolojileri yaygın olarak kullanılmakta olup 3G teklonojisi son 2 yıl içerisinde kullanılmaya başlanmış olup hızla yaygınlaşmaktadır.
Şekil 2.2: Mobil telefonlar
Mobil telefonlar java uygulamalarını koşabilmek için en az 128 KB kalıcı ve 32 KB kalıcı olmayan hafızaya sahip olmalıdır. Her iki tür bellekte RMS (Record Management System) adı verilen bir sisteme göre düzenlenmiştir. MIDP 1.0 dan itibaren ve kalıcı hafızanın içinde kalıcı hafızadan sorumlu bir mekanizma sunulur (RMS). Kayıtlar (kayıtlar hafızadaki verilerin en küçük birimine verilen addır.) kayıt deposu adı verilen alanlarda saklanır. Her kayda kendini tanımlayıcı bir kayıt kimliği atanır. Kayıtların tutarlılığından sistemin yeniden başlatılması, şarj bitmesi ve pil değiştirme durumları da dahil olmak üzere bu platform sorumludur.
Aynı MIDlet takımındaki uygulamalar birkaç kayıt oluşturabilirler fakat bu
kayıtlara bu takımda bulunan diger MIDletler erişemezler bir uygulamanın çalışması sona erdiğinde o uygulama ile ilişkili olan kayıtlar da silinir.
javax.microedition.rms paketi kayıt oluşturma, açma, kapama, bir MIDlet takımına ait tüm kayıtları listeleme, bir kayıt deposu içinde kayıt oluşturma açma kapama silme ve depo içindeki erişilebilir alan bilgisini alma işlemlerine izin verir.
CLDC (Connected Limited Device Configurations) grubuna giren cihazlarda kalıcı olmayan bellekten KVM (Kilobyte Virtual Machine) sorumludur. KVM başladığı zaman sınıf dosyalarını yüklemek ve veri boyutunu tutmak iç yığın alanından bir blok ayırır.
15
KVM çok kolay bir algoritma kullanır kendine ayrılmış alanı kullanmayan bir nesnenin bellek alanını diğer nesnelere ayırabilme yeteneğine sahiptir. Bu algoritma ile ilgili problem ise parçalanmadır. (fragmentation) Bellekte iki ayrı silme işleminin ardından açılan 2 blok varsa bunlar bağımsız blok gibi işlem görür buda parçalanmaya yol açar.
Yani boyutu bu iki bloğun her birinden daha büyük yalnız her ikisinin toplamından daha küçük bir nesne varsa hafızada yeterli yer olmasına rağmen bu nesneye alan tahsisi yapılamayacaktır.
Son zamanlarda piyasaya çıkan mobil telefonlar, kullanımı son derece yaygınlaşan hafıza kartlarını desteklemesiyle büyük miktarlarda veri depolayabilme yeteneğine sahip oldular.
2.4.Mobil İşletim Sistemleri
İşletim sistemi, bilindiği gibi bilgisayar donanımının denetimi ve yönetiminden, temel sistem işlemlerinden ve uygulama programlarını çalıştırmaktan sorumlu olan bir sistem yazılımıdır. Mobil teknolojiler de geliştikçe mobil işletim sistemlerine duyulan ihtiyaç da arttı. Günümüzde en popular olan mobil işletim sistemleri ise Symbian OS, Windows CE ve PalmOS dur.
2.4.1.Symbian OS
Symbian gelişmiş mobil cihazlar için işletim sistemi geliştirmeye odaklanmış bir şirkettir. Günümüzde Symbian, mobil cihaz endüstrisinin lider oyuncuları tarafından yönetilmektedir.
Symbian OS 32-bit, çoklu işlemli bir işletim sistemidir. Çok sık karşılaşılan asenkron işlemlerin ve uygulamaların birbiri ile etkileşimli olarak çalışması için dizayn edilmiştir.
Örneğin bir telefon görüşmesi kullanıcının e-mail yazma işlemini kesebilir. İstenirse kullanıcı telefon görüşmesi sırasında randevularına bakabilir veya not alabilir.
İlk zamanlardan bu yana Symbian OS kablosuz iletişim için düşük güç harcayacak şekilde tasarlanmıştır. Diğer önemli özelliklerini şöyle sıralayabiliriz.
Performans açısından Symbian OS minimum pil kullanımı ve düşük kapasiteli hafızayı etkin bir şekilde kullanacak şekilde tasarlanmıştır.
Çoklu işlem açısından Telefon ve mesajlaşma en genel bileşenlerdir. Tüm
uygulamalar birbiri ile fark edilmeksizin paralel çalışacak şekilde dizayn edilmiştir.
16
Symbian OS, benimsenmiş olan açık standartlar üzerine kurulmuştur.Böylelikle uygulamaların platformlar arası taşınması kolaylaşır.
Nesne tabanlı yazılım mimarisi
Gömülü yazılımlar için hafıza yönetimi
Çalışma esnasında hafıza ihtiyaçlarının düşüklüğü ve çok küçük çalıştırılabilir uygulama boyutları
Güvenli haberleşme ve veri depolama için güvenlik mekanizmaları
Unicode karakter seti ile uluslar arası uygulama desteği 2.3.2.Windows CE
Windows CE (Compact Edition), Microsoft tarafından taşınabilir cihazlar için yazılmış bir işletim sistemidir. Windows CE, küçültülmüş bir Windows değil PDA türü cihazlar için yazılmış, ayrı bir işletim sistemidir.
Bu yüzden Windows programları Windows CE altında kullanılamazlar. Bunun diğer bir sebebi de, Windows CE işletim sisteminin çok farklı işlemci mimarilerinde çalışabilir olmasıdır. Öte yandan, Windows CE için program yazması Windows için program yazmaya fazlasıyla benzediğinden, bazı yazılımların Windows CE sürümü de mevcuttur.
Windows CE, birçok alanda kullanılabilir:
Pocket PC'ler
Cep telefonları
TV setleri
Benzer elektronik araçlar
Bir programcı için Windows CE'nin en büyük avantajı, önceden tanıdığı Win32 arayüzüne çok benzer bir arayüz sunmasıdır: diyalog pencereleri, registry ve DirectX Windows CE'de aynı ya da oldukça ufak değişikliklerle kullanılabilir. Windows CE, Word, Excel, Outlook ve PowerPoint uygulamalarını destekler. Internet Explorer Mobile başta olmak üzere bazı web tarayıcılarını kullanılabilir, MSN Messenger'ın Windows CE sürümü de mevcuttur.
Windows CE, aygıt sürücüsü bulunduğu takdirde Wi-fi, Bluetooth, GSM, GPRS, EDGE, 3G veya VPN gibi sayısız bağlantı desteğine sahiptir . Bir çok çevre birim (USB diskler gibi) desteklenir .
17 2.3.3.PalmOS
PalmOS, PalmSource firması tarafından cep bilgisayarları için tasarlanan bir işletim sistemidir. PalmOS orijinal olarak US Robotics firmasının çıkardığı Pilot isimli PDA için tasarlanmıştır. Günümüzde ise Palm adıyla satılan cep bilgisayarların da bu işletim sistemi kullanılmaktadır.
18
19 3.KABLOSUZ AĞ TEKNOLOJİLERİ
Bir kablosuz WLAN (Wireless Local Area Network) teknolojisi, radyo teknolojisini kullanarak, havadan radyo işaretlerinin belirli bir frekans kanalında iletildiği, bir
haberleşme yöntemidir. Kablosuz haberleşme sistemleri çok çeşitlidir. Günümüzde populer olarak kullanılanlar arasında kızılötesi, bluetooth ve Wi-Fi gelir.
3.1. Kızılötesi(IrDA) Teknolojisi
Irda (Infared Data Associtation), 1993 yılında, aralarında Hewlett Packard ve IBM’in de bulunduğu yaklaşık 30 firma, kızılötesi ışınlarla veri aktarımını standartlaştırmak için bir araya geldi. İlk standart kızılötesi ara birimi (SIR), 115,2 Kbps’lik aktarım hızına sahipti. Daha sonra Fast Infrared Standard (FIR) geliştirildi. FIR ile 4 Mbit/sn’lik aktarım hızına ulaşıldı. Yeni duyurulan "Very Fast Infrared standardı" (VFIR) ile 16 Mbit/sn’lik hızlarla veri aktarımı mümkün hale gelmiştir.
IrDA sisteminde verici olarak, dalga boyu 850-900 nm olan ve ışını 30 derecelik açıyla yayan bir diyot kullanılıyor. Alıcının menzili, teorik olarak 1 metredir. Ancak kızılötesi ışınlar, normal ışık ve yansıtıcı cisimler gibi etkenlerden kolayca etkilenirler. Bu nedenle pratikte durum farklıdır. Parlak güneş ışığı altında menzilleri çok kısa, evlerde kullanılan ışık altında ise menzilleri daha uzundur.
Bağlantı herhangi bir cihaz üzerinden kurulabilir. Aktif halde olduklarını belirtmek için IrDA arabirimleri, her iki saniyede bir, bir ışık demeti yayınlarlar. Eğer civarda başka bir IrDA cihazı bulunuyorsa, bu sinyalleri, algılar ve böylece bağlantı kurulur, ilk aşamada cihazlar birbirlerine kendi özelliklerini bildiren verileri gönderirler.
Daha sonra Tiny Transport protokolü üzerinden asıl veri alışverişi gerçekleşir. Bu protokolün üzerine farklı üç protokol daha kurulur: Yerel ağ girişi için IrLAN, veri alışverişi için Infrared Object Exchange Protocol (IrOBEX) seri ve paralel arabirimlerin oluşturulması için Ir-COMM protokolü kullanılır. Sonuncu protokole mobil internet erişimi için ihtiyaç duyulur. IrDA özellikle cep telefonu ve PDA pazarında yaşanan
patlamadan sonra popüler oldu. Kızılötesi hem mobil internet erişimi için hem de masaüstü bilgisayarı ile dizüstü bilgisayarı arasında veri alışverişi için kullanılan bir teknolojidir.
Bunun yanında uzaktan kumandalarda da kullanılmaktadır.
20
Bu teknolojinin en büyük avantajı yaygın olarak kullanılmasıdır. Dezavantajlarına bakacak olursak düşük menzil, arıza riskinin yüksek olması ve konuşma desteğinin olmaması bu teknolojinin eksiklerindendir.
3.2.Bluetooth Teknolojisi
Bluetooth, bir kablosuz iletişim teknolojisi ve telekomünikasyon standardıdır.
Türkçe’ye “mavi diş” olarak çevrilebilecek Bluetooth adı, 10. yüzyılda yaşamış olan Viking Kralı Harald Blatand’dan gelmektedir. İngilizler tarafından Blatand’ın İngilizce karşılığı olan Bluetooth olarak adlandırılan kral, şu anda Norveç, İsveç ve Danimarka olarak bilinen toplumları o zamanlarda tek bir krallık altında toplamıştı. Bu hareketiyle ardından gelenlere örnek olmayı başaran Blatand veya Bluetooth, denilmiştir. Günümüzde ise değişik teknolojik cihazları tek bir çatı altında toplamaya çalışan bir teknoloji standardı olarak karşımıza çıkmaktadır.
Bluetooth, yaklaşık 10 metrelik bir alan içerisinde faaliyet gösteren bir kısa dalga radyo teknolojisi olma özelliği taşıyor ve bilgisayar, cep telefonu, avuç içi gibi cihazlara ek olarak kulaklık veya yazıcı gibi çevre birim aygıtlarının birbirleriyle iletişim kurmasını sağlıyor. Veri transfer hızı ise 721 kBit/s'yedir. Bu cihazlar arasında herhangi bir kablo bağlantısına ihtiyaç duyulmaksızın anında iletişim kurulup, veri transferi
gerçekleştirilebilmektedir.
Şekil 3.1: Bluetooth usb dongle
Frekans bandı bakıldığında 2.4 GHz ile 2.48 GHz arasındadır. Bu bandın kullanımı lisanssız olup endüstriyel, bilimsel ve medikal (ISM) bant olarak adlandırılmaktadır. Kanal sayısı 1 MHz’lik aralıklarla toplam 79 adet olmakla birlikte bazı ülkelerde 23 adedi
kullanılmaktadır. Çevre gürültülerinden fazla etkilenmeyen bir teknolojidir.
3.2.1.Bluetooth Protokol Katmanları
Bluetooth sistemi, radyo birimi (Radio), link kontrol birimi (Link Controller), link yönetimi (Link Manager) ve kullanıcı uç cihazı arayüz fonksiyonlarına destek veren bir birimden oluşmaktadır. Ana bilgisayar kontrol arayüzü (HCI - Host Controller Interface) ana birimin bluetooth donanımına erişmesi için bir araç vazifesi görmektedir.
21
Şekil 3.2: Bluetooth protokolünün katmanları Radio Frequency (RF) : Dijital veriyi 2.4 GHz’lik analog sinyale çeviren katmandır.
Baseband : Bluetooth’un dijital kısmıdır. Paketleri oluşturup şifreler, hata düzeltme işini yönetir. Güvenli bağlantılar için veriyi şifreler ve şifreyi çözer, radyo frekansını hesaplar ve senkronizasyonu sağlamaktadır.
Link Manager : Bluetooth bağlantılarında fiziksel detayı ele alır. Bağlantı oluşturur, ne kadar sağlıklı olduğunu görüntüler, komut veya hataya bağlı olarak bağlantıları yok eder.
Host Controller Interface ( HCI ) : Ana birim ile Bluetooth donanımı arasında bir arayüzdür. Data komutları bu arayüz üzerinden iletilir. HCI, Baseband ve Link manager arasında bir komut arayüzü oluştururarak donanım ve kontrol registerlarına erişimi sağlar.
Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) : Üst düzey protokoller ile baseband servisleri arasında arabirim oluşturur. Büyük paketlerin iletiminde ayırma (segmentation) ve yeniden birleştirme (reassembly) işlemleri gerçekleştirir
Service Discovery Protocol (SDP) : Uygulamaların, varolan servisler ve karakteristikleri hakkında bilgi edinmesini sağlar.
RFCOMM : İletim protokolü olup L2CAP protokolünden RS232 seri port ile iletim sağlar. Eş zamanlı olarak cihazlar arasında 60 adet bağlantı kurabilir.
22 3.2.2.Bluetooth’un Temel Özellikleri 3.2.2.1.Birlikte Çalışabilirlik
Bluetooth spesifikasyonlarında farklı üretici firmaların farklı cihazlarının aynı profili kullandıkları sürece birlikte çalışabilirliği garanti altına alınmıştır. Profiller, Bluetooth protokol yığınının birlikte çalışabilirlik çözümleri sunmak için nasıl kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Örneğin, bir farenin bir cep telefonu kulaklığı ile haberleşmesi gerekli olmadığı için, fare ve kulaklık farklı profilleri esas alarak tasarlanabilir.
3.2.2.2.Kısa Mesafe Kablosuz Haberleşme Yapısı
Günümüzde, bilgi işlem ve haberleşme cihazları arasında sayısal haberleşme genellikle kablolar vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir. Bu kablolar da çeşitli şekillerde, çeşitli boyutlarda ve çeşitli sayıda pinleri olan konnektörlere bağlanmaktadır. Bu da kullanıcı için oldukça maliyetli olmaktadır.
Bluetooth teknolojisi ile haberleşecek olan cihazlar, kablosuz olarak bir hava- ara yüzü vasıtasıyla radyo dalgalarını kullanarak bağlantı kurabilmektedirler. Bu teknoloji özellikle kısa mesafe (yaklaşık 10 metre) haberleşmesi için tasarlanmıştır. Bunun nedeni, teknolojiyi küçük, taşınabilir, batarya ile beslenen cihazlar için, çok az güç tüketimi sayesinde, cazip hale getirmektir.
3.2.2.3.Açık Standart Yapısı
Bluetooth kablosuz haberleşme teknolojisini herkese açık, telif hakkı olmayan bir teknoloji olarak tanımlamıştır. Bu açık standart yapısını benimsenmesinin nedeni teknolojinin daha geniş kitleler tarafından kabulünü sağlamaktır.
3.2.2.4.Ses ve Veri Haberleşmesi
Bluetooth kablosuz haberleşme teknolojisi, hem ses hem de veri trafiğini taşıyacak yapıya sahip, bütün cihazlara bu her iki içeriği de kullanma olanağı veren ideal
teknolojidir.
3.2.2.5.Güvenlik
Bluetooth cihazlarının gizlice dinlenmesi ya da mesajların çıkış noktasının
değiştirilmesi gibi tehlikelerin önüne geçmek amacıyla Bluetooth cihazları bazı güvenlik özellikleri içermektedir.
23 3.2.3.Bluetooth Teknolojik Alt Yapısı 3.2.3.1.Bluetooth Radyo Güç Sınıfları
Bluetooth standartları, üç farklı tipte güç sınıfına müsade etmektedir. Bu güç sınıfları Bluetooth cihazlarının farklı mesafelerde bağlantı kurmalarına imkan vermektedir. Bu güç sınıflarının maksimum çıkış güçleri ve mesafeleri aşağıdaki tabloda gösterildiği gibidir.
Güç Sınıfı Maksimum Çıkış
Gücü
Mesafe
Class 1
100 mW (20 dBm) 100m
Class 2
2. 5 mW (4 dBm) 35m
Class 3
1 mW ( 0 dBm) 10m
Tablo 3.1: Bluetooth Radyo Güç Sınıfları
Bluetooth bağlantısı için ayrıca minimum mesafe de söz konusudur. Eğer radyolar birbirine çok yakın konulurlarsa, bazı alıcılar doyma noktasına gelebilir ve birkaç bluetooth radyosu kısa mesafadeki hatlarda güvenilir olmayabilir. Bu minimum mesafe yaklaşık olarak 10 cm’dir.
3.2.3.2.Master – Slave Yapısı
Bluetooth şebekesinde neredeyse tüm birimler özdeştir ve 48 bitlik adres bilgisi dışında donanım ve yazılımları aynıdır. Bağlantı ilk kurulduğu zaman geçici bir başlangıç ünitesi tahsis edilmektedir. Bağlantıyı kurmaya başlayan ve trafiği en fazla 7 üniteye kadar kontrol edebilen bu sistem master adını almaktadır. Her bağlantı yolu şebekesi ise slave olarak adlandırılmaktadır.
Bluetooth cihazları, her bir paketten sonra yeni bir frekansa atladıkları zaman
mutlaka kullanacakları frekans sırası ile uyuşmak zorundadırlar. Bluetooth cihazları maste ve slave olmak üzere iki farklı modda çalışabilmektedir. Frekans atlama sırasını belirleyen taraf ise master’dır. Slave’ler master ile eş zamanlı olarak onun frekans atlama sırasını takip ederler.
24
Her bir Bluetooth cihazının kendine özgü bir bluetooth cihaz adresinin yanında bir de bluetooth saati bulunmaktadır. Bluetooth spesifikasyonunun temel bant katmanı, bluetooth cihaz adresi ve bluetooth saatinden frekans atlama sırasını hesaplayan bir algoritma
tanımlamaktadır. Slave’ler master’a bağlandıkları zaman onlara bluetooth cihaz adresi ve master’ın saati bildirilir. Onlar da bu bilgileri frekans atlama sırasını hesaplamak amacıyla kullanırlar. Çünkü, bütün slave’ler master’ın saatini ve adresini kullanmaktadırlar ve master’ın frekans atlama sırasıyla eş zamanlı olarak çalışmaktadırlar.
Aynı zamanda master cihazların ne zaman gönderme yapabileceğini de kontrol etmektedir. Master, slotları ses veya veri trafiği için tahsis ederek, slave’lere iletim için izin verir. Data trafik dilimlerinde, slave’ler yalnızca master tarafından yapılan bir gönderime cevap verme yetkisine sahiptir, onun dışında iletim yapamazlar. Ses trafik dilimlerinde ise, slave’ler master’a cevap versin veya vermesin düzenli olarak, ayrılmış dilimlerde
gönderim yapmak durumundadırlar.
Master, toplam elde edilebilir bant genişliğinin slave’ler arasında nasıl bölündüğüne, her bir slave ile ne kadar sıklıkla haberleştiğine bağlı olarak karar verir. Her bir cihazın alacağı zaman dilimi sayısı, o cihazın veri transfer gereksinimine bağlı olmaktadır.
3.2.3.3.Bluetooth Ağ Yapısı 3.2.3.3.1.Piconet
Bluetooth teknolojisini kullanan cihazlar, ad-hoc biçimiyle bağlantı kurmaktadırlar.
Birbirlerinin kapsama alanı içerisinde bulunan Bluetooth birimleri noktadan noktaya ya da noktadan çok noktaya bağlantı kurabilirler. İki veya daha fazla bluetooh birimi birbiriyle bağlantı kurduğunda bunlar bir ağ oluştururlar ve bu ağa piconet adı verilmektedir. Piconet birbirine bağlı iki birimle (dizüstü bilgisayar ve hücresel telefon gibi) başlar, birbirine bağlanmış sekiz birime kadar genişleyebilir. Bütün bluetooth cihazları eşdeğer olmalarına rağmen, piconet oluştururken piconet bağlantısı süresince bluetooth cihazlarından birisi master, diğer bluetooth cihazları ise slave olarak ağda rol almaktadır.
25
Şekil 3.2: Piconet Yapısı
Piconet içerisinde bir slave sadece kendi master’ı ile haberleşebilir. Piconet içerisindeki tüm birimler master’ın saatini ve Bluetooth adresini kullanarak hesaplanan aynı frekans atlama sırasını paylaşırlar.
3.2.3.3.1.Scatternet
Birden fazla piconet aynı alanda kesişiyor olabilir. Her bir piconet farklı master’a sahip olacağı için piconet’lerin frekans atlamaları birbirinden bağımsız olacaktır. Birden fazla piconet’in birbirine bağlanmasıyla oluşan şebeke yapısına scatternet adı verilir.
Standartlara baktığımızda piconet içerisindeki slave sayısını 7 ile sınırlandırmış olmasına rağmen, scatternet yapısı kullanılarak ağ içerisindeki cihaz sayısı attırılabilir ve daha geniş bir kapsama alanı elde edilebilir. Eğer bir bluetooth cihazı birden fazla piconet’e ait ise, mutlaka zaman-paylaşımlı (time sharing) olmalıdır. Bunun anlamı, bluetooth cihazı birkaç dilim bir piconet’te birkaç dilim diğer piconet’te harcayacak demektir.
Bluetooth v1.1 standartlarına göre, bir bluetooth cihazı, iki farklı piconet’te slave olarak rol alabilmektedir fakat, master olarak düşünüldüğünde ise sadece bir piconet’te görev alma yetkisi verilmiştir.
Şekil 3.3: Scatternet Yapısı
Bir master ya da slave başka bir piconet’in master’ı tarafından çağırılarak (paging) o piconet’te slave olarak rol alabilir. Aşağıda örnek olarak master M1, master M2’ yi
çağırmakta ve böylece master M2 iki role sahip olmaktadır; birinci piconet’te slave, ikinci piconet’te master.
26
Şekil 3.4: Bir bluetooth master biriminin slave olarak rol alması.
3.3.Wi-Fi (Wireless Fidelity)Teknolojisi /IEEE 802.11
Kablosuz yerel ağ yapıları (Wireless Local Area Networks-WLAN) için geliştirilen uluslararası bir standart bulunmaktadır. IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) tarafından kablosuz yerel ağlar için geliştirilmiş bir radyo transmisyon standardıdır. Wi-Fi, Bluetooth teknolojisi gibi 2.4GHz’lik spektrumda çalışır. 100 metre yarı çap menzilindeki tüm Wi-Fi uyumlu cihazlarla 11Mbps – 54Mbps gibi yüksek
hızlarda veri alışverişi gerçekleştirmektedir. Böylece Wi-Fi kullanılan evlerde, ofislerde ve mekanlarda kablo karmaşasından kurtulup, kullanıcılara özgürce hareket imkanı
verilmektedir. Wi-Fi uyumlu PDA’ler, kablosuz yerel ağlar üzerinde veri aktarımı için kullanılan bu teknoloji sayesinde yerel mobil uygulamalarda önemli avantajlar
sağlamaktadır.
Şekil 3.5 Kablosuz Modem Bağlantısı
27 3.4.GSM
Gsm (Global System for MObile Communication) 2. nesil teknolojisidir. Ses ve veri aktarımı için kullanılabilir. Bu sistem Avrupa’da 900Mhz ve 1.8Ghz frekanslarında
kullanılırken Amerika’da 1.9 Ghz frekanslarında kullanılır. Veri aktarım hızı 9.6kbps’a kadar çıkabilir. Dünya çapında yaygındır. 160 karaktere kadar mesaj yollayıp mesaj alımı yapılabilir.
3.5.GPRS
GPRS (General Packet Radio Service) bir çok şebekenin kullanıcılarının veri uygulamalarına erişim sağlayabilmek için kullanmak durumunda olduğu bir teknolojidir.
GPRS, son kullanıcının mobil veri iletişimini, 'devamlı sanal bağlantı' durumunu ekonomik hale getirerek ve veri alımını ve gönderimini bugünkünden çok daha yüksek hızda
mümkün kılarak önemli ölçüde geliştirir. Veri transferi 115kbps'a kadar çıkabilir. Aynı zaman da mesaj 160 karakterle sınırlı değildir.
28
4. J2ME(JAVA 2 MICRO EDITION) PLATFORMU 4.1. Java Dilinin Kısa Bir Tanıtımı
Java programlama dili bilgisayar dünyasında önemli bir yer teşkil etmektedir. Nesne tabanlı programlama özelliği, yazılan programın değişikliğe uğraması ya da yeniden derlenmesi gerekmeden farklı yapıdaki bilgisayar sistemlerinde kullanılması gibi özellikler Java dilinin popülerliğini sağlayan önemli özelliklerin sadece birkaçıdır. İlk geliştirilme amacı SUN Microsystem şirketinin içinde ortak bir dil kullanılması olan ve o zamanki adı OAK olan Java dili, kısa zamanda dünya çapında yoğun olarak kullanıma girmiştir.
Javanın kullanıldığı yerler, basit bir ev bilgisayarlarından, en karmaşık sistem sunuculara kadar değişen bir yelpazede yer almıştır.
4.1.1. Java Mimarisi
Java mimarisi ilk yayımlandığı günden bu yana pek değişmemiştir. Java derleyicisi Java programlama dilini “bytecode” kümelerine çevirmektedir. Bytecodelar, “sanal makina” olarak bilinen soyut hesap makinası komutlarıdır. Java Sanal Makinası (JVM), Java programını çalıştırabilmek için java kodlarını yorumlar. Java bytecode uygulamaları, Sun Microsystems tarafından verilmiş belirtimleri (Java Virtual Machine Specification (JVMS)) izlemek zorundadır.
Java dilinin doğasından gelen en güçlü yönlerinden biri taşınabilirliğidir. Java programı alınır ve tekrar derlenmesine gerek kalmadan değişik işletim sistemleri üzerinde çalıştırılabilir. Bu taşınabilirliği pek çok yolla sağlayabilir. Java belirtimleri, tiplerin ve bytecode’ların altta çalışan işletim sisteminden bağımsız olduğunu garanti ederler.
Java, güvenlik altyapısıyla da bilinmektedir. Java çalışma-zamanı ortamı Java programlarını “sandbox” içinde çalıştırır. Bu “sandbox”lar programın çalışacağı bilgisayarın kaynaklarının kısıtlı bir kümesine ulaşırlar. Java programları “sandbox”lar içine hapsedilirler, böylece kötü programlar programa ulaşamazlar veya programın
çalışacağı bilgisayara zarar veremezler. Bu özellik dağıtık veya web-tabanlı uygulamaların hem sunucu hem de istemci taraflarında gereklidir.
Java dilini bir diğer önemli özelliği nesneye dayalı olmasıdır. Java’daki nesne
modelinin genişletilmesi oldukça kolaydır. Çoğu nesneye dayalı diller sert, yönetilmesi zor nesne hiyerarşileri seçerler veya performansı ve çok yönlülüğü arttırmak için tamamen
29
dinamik nesne modelleri kullanırlar. Java ise dengeyi sağlamıştır, gerektiği yerde kullanılan dinamik arayüz modeli ile basit bir sınıf mekanizması sağlar.
Java dili basittir. Java dili eğer başka bir nesneye dayalı programlama diline
aşinaysanız basittir. Java’nın sözdizimi öğrenilmesi kolaydır. Java dilinin sözdizimi C++
ile benzerdir ve diğer programlama dillerinde bulunan yararlı özellikleri içerir.
4.1.2.Java 2
Tüm programlama dilleri ve geliştirme ortamları gibi Java da ilk çıktığı günden bu yana gelişmiştir. Java’nın ilk çıkışından itibaren pek çok özellik ve yetenek Java’ya
eklenmiştir. Java 1.2 deki ilerlemeler üzerine Sun Microsystems Java’yı yeniden tanımladı ve Java’da temel değişikler yapmak üzere Java’yı lisansladı. Java 1.2 Java 2 oldu ve JDK ve JRE versiyonları 1.2 de kaldı. Daha önemlisi Java platformu 3 sürüme ayrıldı.
1. Java 2 Standart Edition (J2SE) 2. Java 2 Enterprise Edition (J2EE) 3. Java 2 Micro Edition (J2ME)
Her sürüm Java tabanlı uygulamaları geliştirmek için Java sanal makinasını ve çalışma zamanı sınıflarını içeren eksiksiz bir ortam sunar. Üç sürüm de değişik cihazlar üzerinde çalışabilen uygulamaları hedeflerler. Masaüstü uygulamaları için gerekli kullanıcı arayüz sınıflarını sunan J2SE kullanılır. Bileşen tabanlı programlamayı vurgulayan J2EE ise sunucu tabanlı uygulamalarda tercih edilir. Gömülü ve el cihazları içinse hedef J2ME’dir.
Bir sürümü diğerinden ayıran, her sürümün tanımladığı sınıf kütüphaneleridir.
J2ME’yi J2SE’nin alt kümesi olarak ve J2SE’yi de J2EE’nin alt kümesi olarak
düşünebiliriz. Bytecode’ların gerektirdiği, üç sürümde de bulunan sınıfları sağlayarak Java bytecode’unu her sürümde çalıştırmak mümkündür. J2ME tabanlı cihazlar J2SE ve
J2EE’nin sağladığı sınıflardan çok daha az sınıfa sahiptir.
Şekil 4.1 de, soldaki yüksek seviyeli kullanıcı platformlarından başlayarak sağdaki düşük seviyeli kullanıcı platformlarına doğru ilerleyen Java 2 Platform’unun sürümlerini ve hedef pazarları gösterilmektedir. Temel olarak, beş hedef pazar veya geniş cihaz kategorileri tanımlanmıştır. Sunucu bilgisayarlar Java 2 Eneterprise Edition,ve kişisel bilgisayarlar Java 2 Standart Edition ile desteklenmektedir. Java 2 Micro Edition ise
yüksek seviyeli ve düşük seviyeli kullanıcı cihazlarına odaklanan iki kategoriye ayrılmıştır.
Son olarak, Java Kart standartları ise smart kart pazarına odaklanmıştır.
30 1. Java 2 Standart Edition
Java 2 Standart Edition, temel Java ortamıdır. Bu ortam, çekirdek Java sınıflarını ve API’lerini web browserlar üzerinde çalışabilecek uygulamalar da dahil standart istemci- sunucu uygulamalarını geliştirme ve çalıştırma olanağı sağlar.
• Java 2 SDK (J2SE)
• Java 2 Runtime Environment
• Java Plug-in
• Java Web Start
• Java HotSpot Server Virtual Machine
• Collections Framework
• Java Foundation Classes (JFC)
• Swing Components
• Pluggable Look & Feel
• Accessibility
• Drag and Drop
• Security
• Java IDL
• JDBC
• JavaBeans
• Remote Method Invocation (RMI)
• Java 2D
2. Java 2 Enterprise Edition
Java 2 Enterprise Edition farklı Java API’lerini ve Java olmayan teknolojileri birleştirir. Genellikle çok katlı ve dağıtık uygulamaları geliştirmek için kullanılır. J2EE teknolojileri, günümüzün büyük çok katlı, heterojen uygulamalarını birarada sunar. J2EE sıklıkla orta-katman veya sunucu taraflı teknolojileri tanımlamak için kullanılır. Gerçekte, J2EE bilgi sistemlerinin tüm katmanlarında kullanılan teknolojileri içerir. JDBC’yi örnek olarak alalım. JDBC istemci Java appletlerinden, orta katmanlı Java servleti veya
Enterprise Java Bean tarafından verilere ulaşmak için kullanılır.
• Java 2 SDK (J2SE)
• Java 2 Runtime Environment
31
• Java Plug-in
• Java Web Start
• Java HotSpot Server Virtual Machine
• Collections Framework
• Java Foundation Classes (JFC)
• Swing Components
• Pluggable Look & Feel
• Accessibility
• Drag and Drop
• Security
• Java IDL
• JDBC
• JavaBeans
• Remote Method Invocation (RMI)
• Java 2D
4.2.Java 2 Micro Edition (J2ME)
Java 2 Micro Edition veya J2ME, Java yazılımlarını elektronik ve gömülü cihazlara yerleştirebilmek için dizayn edilmiş geliştirme ve çalıştırma ortamıdır. Diğer daha büyük Java sürümleri gibi, Java 2 Micro Edition’ın amacı ürünler arasındaki uyumluluk, kodun taşınabilirliği, güvenli ağ yapısı ve ölçeklenebilirliğin arttırılması gibi Java teknolojisinin özelliklerinin sürdürebilmektir. Hayatta pekçok şeyde olduğu gibi bir boyut herşeye uymaz. Doğal olarak mainframelerden cep telefonlarına kadar herşeye uyan bir Java platformu pek pratik olmaz. J2ME Java dilini kişisel bilgi, iletişim ve hesap makinalarına yerleştirmiştir. Genellikle bu cihazlar geleneksel bilgisayarlardan daha küçük ve daha az güçlüdürler.
J2ME’nin geliştirilmesine Sun tarafından başlanılmıştır, fakat günümüzde dünyanın en büyük elektronik ve gömülü cihaz üreticileri tarafından desteklenmektedir. Dünyanın mobil ve kablosuz teknoloji satıcıları J2ME teknolojisini inceliyorlar veya aktif olarak katılıyorlar veya yarışan ürünler üzerinde çalışıyorlar. Bu destekleyiciler Sun tarafından geliştirilen J2ME’yi standartlaştırmak için bir topluluk oluşumu başlattılar. Bu oluşum Java Community Process olarak adlandırıldı ve J2ME’nin ilerlemesinde önemli rol oynadı.
32
J2ME veya diğer Java uygulamalarının çalıştığı platformlara genel olarak “cihaz”
denilir. J2ME için bu cihazlar “küçük cihazlar ” başlığı altında toplanır. Bu cihazları başka sözcüklerle de ifade edebiliriz: bilgi cihazları, tüketici elektronikleri, gömülü cihazlar gibi.
Bu “küçük cihazların” geniş çeşitlerini tanımlamak önemlidir ve asıl önemli olan bu küçük cihazların J2ME’nin hedef cihazları olduğudur.
Java’nın J2ME ile küçük cihazlar için programlama dili ve yazılım platformu olarak yeniden doğumu, yakın gelecekte bilgisayar sistemlerinin sayısını aşacaktır. Genç bir teknoloji olarak J2ME hala gelişmektedir ve J2ME için temel destek hala büyümektedir.
J2ME kablosuz ve mobil cihazlar için Java olarak bilinir. J2ME teknolojisi pek çok kablosuz ve mobil cihaz için kullanılsa da J2ME sadece bu ortamlarda kullanılmaz. J2ME mobil platformlar için önemli bir Java platformu olmasına rağmen mobil platformlar için tek Java platformu değildir. Ve sadece Java da bir çözüm değildir.
“Mobil” bir cihazın kapasite veya durumunu tanımlar. Mobil cihazlar daha küçüktür ve bunların kaynakları kısıtlıdır. J2ME mobil cihazlar için önemli bir rol oynasa da
“mobil” deyimi tüm J2ME uygulamalarını kapsamaz. Ayrıca J2ME kablosuz cihazlar üzerinde de çalışabilir, fakat “kablosuz” deyimi de “mobil” deyimi gibi tüm J2ME uygulamalarını kapsamaz.
J2ME’nin arkasında yatan yüksek seviyeli düşünce elektronik ve gömülü cihazlar pazarı için dinamik olarak genişletilebilen, ağ özellikleri fazla cihazlar ve uygulamalar yaratmak için etraflı bir uygulama geliştirme platformu sağlamaktır.
J2ME’in sınırlı özelliklerin bulunmasının temel sebebi cep telefonları ve mesaj cihazı gibi bilgisayar sistemlerin kapasitelerin kısıtlı olmasıdır. İlk olarak bu sistemlerin kısıtlı hafızaları bulunmaktadır. Ayrıca bu sistemlerin işlemcileri basit bir bilgisayarlarla bile kıyaslanmayacak kadar azdır. Kablosuz cihazların diğer bir farkı basit klavye
özellikleridir. Birçoğunun kullandığı klavye keypad olarak bilinen ve birkaç tuştan oluşan bir teknolojidir. Bunlara ilaveten, kablosuz cihazların ekranları küçük ve birçoğu ekranı yalnızca siyah beyazdır.
Kablosuz cihazların bahsi geçen sınırlamaları göz önüne alındığında J2ME’nin neden diğer sürümlere oranla kısıtlı özellikler taşıdığı daha iyi anlaşılmaktadır. Java’nın kablosuz cihazlar için ürettiği J2ME sürümü üretilmeden önce Wireless Access Protocol (WAP) ve i-mode adında iki programlama platformu geliştirilmiştir. Bu teknolojilerde hali hazırda var olan programlama platformları tamamen yeniden düzenlenmiştir. Örneğin WAP,
33
HTML adındaki normal bilgisayarlarda kullanılan dil yerine, Wireless Markup Language (WML) adında kendi uygulama dilini hazırlamıştır. Benzer çalışmalar “i-mode"
teknolojisinde de yapılmıştır. Tamamen yeniden düzenlenen programlama yapısı, farklı makinelerde uyum problemine yol açmaktadır. Farklı yapıdaki programlama yapısı ile aynı programın değişik makinelerde kullanılması mümkün olmamaktadır. Örneğin, WAP destekli cihazlar normal bilgisayarlar için hazırlanan web sayfalarını ziyaret
edememektedirler. Bu yüzden WAP kullanıcılarının bu sayfaları görebilmeleri için tamamen yeniden bir sayfanın hazırlanması gerekmektedir. Benzer bir şekilde, i-mode kullanıcıları sitelere basit socket bağlantıları yapamamakta ve ancak bağlantı kurucu ek protokoller ile bağlantı işlemlerini yerine getirebilmektedirler. WAP ve i-mode sistemleri hakkında bahsi geçen farklı programlama yapıları J2ME için geçerli değildir. Java dilinde yazılan bir program ile socket bağlantısında, Internet sitelerine giriş direkt olarak
sağlanabilmektedir.
Değişik mimarisinin sonucu olarak J2ME, J2SE ve J2EE’ye kıyasla değişik amaçlara sahiptir. Aşağıda J2ME mimarisinin ana hedefleri özetlenmeye çalışılmıştır:
1. Değişik yetenekteki cihazlara destek sağlar. Bu cihazlar kullanıcı arayüzü, veri depolama, ağ bağlantısı ve bant genişliği, bellek büyüklüğü, güç tüketimi, güvenlik gereksinimleri duyarlar.
2. Çok fazla kişiselleştirilmiş hatta sadece tek bir kişi tarfından kullanılan cihazlara odaklanmıştır.
3. Değişen aralıklardaki ağ kapasitelerinde ve servislerinde ağ bağlantısı sağlar. Ağ bağlantısı J2ME uzayında yer alan cihazlar için çoğunlukla hayati önem taşır ve yetenekleri, düşük bant genişliği, kablosuz ve aralıklı bağlantıdan daha sık ve daha yüksek bant genişliğindeki bağlantılar aralığında değişir.
4. Ağ bağlantısı üzerinden uygulamaların ve verinin alınmasını sağlar. Ağ bağlantısı J2ME uygulamalarının cihazlara taşınmasında tercih edilen bir yoldur. Uygulamaların cihaz üzerinde hazırlanabilmesi veya belleğe doğrudan yüklenebilmesi ve çalıştıktan sonra bellekten atılabilmesi gerekir.
5. Java dilinin çapraz-platform özelliklerini her cihazın eşsiz özelliklerini ve kısıtlarını alarak genişletir.
6. Hızlıca değişen pazara esneklik ve var olan ve henüz çıkmamış uygulamalara uyum sağlar.
34
7. Değişik yetenekteki, özellikteki ve işlem gücündeki cihazlarda uygulamaların ölçeklenmesini sağlar.
8. Original Equipment Manufacturer (OEM)’dan bağımsız olarak J2ME destekli cihazlarda uygulama geliştirmeyi sağlar.
Şekil 4.1: JAVA Kavram Haritası
4.2.Neden J2ME’ye Gerek Duyuyoruz?
Java ilk olarak elektronik cihazlar için tasarlandığından doğal olarak aklımıza neden yeni bir sürüme gerek duyulduğu sorusu geliyor. Neden standart Java’yı küçük cihazlar için kullanamıyoruz? Daha iyi bir organizasyon için API’leri üç ayrı sürüme ayırma fikrinin arkasında Sun firmasının gelirlerini arttırma isteği olabilir. Ayrıca Java’yı değişik sürüme ayırmanın bir gerekliliği de J2ME’nin hedef cihazlarının özel gerekliliklerinin olduğudur. Bu cihazların geniş uygulama yazılım ortamından farklı yazılım gereksinimleri var. Genelde yazılımın küçük bir ayak izi olması gerekir. Bazı durumlarda Java
uygulamaları, Java sınıfları ve sanal makine için gereken toplam bellek yüzlerce kilobaytı bulabiliyor. Ayrıca, elektronik ve gömülü cihazlar için geliştirilmiş yazılım uygulamaları genellikle tekil yayılma mekanizmasına sahiptirler. Örneğin, PDA cihazlarının masaüstü
35
bilgisayarlarından uygulamaları ve veriyi indirmek için “cradle” adı verilen cihazları vardır. Sonuç olarak, bu cihazların kullanıcı arayüzü, ağ bağlantıları var ve diğer pek çok gereklilikleri Java API’leriyle karşılanamaz. Cep telefonlarının küçük ekranları için grafik kullanıcı arayüzü geliştirirken Java’nın kullanıcı arayüzü geliştirmek için kullanılan Swing paketinin içerdiği bileşenler genişletilmelidir. Fakat bu paket cep telefonunun belleğine sığmaz. Bir Java ortamının tüm cihazlara uymayacağı gerçeğini J2ME göstermiştir.
Platform bağımsızlığının gerektirdiği aynı prensipler, dil sözdizimi, güvenlik ve güvenilirlik J2ME de dahil tüm Java sürümlerinde bulunmaktadır.
4.3.Konfigürasyon ve Profiller
J2ME mimarisinin çözmeye çalıştığı en önemli problem farklı kısıtlara, özelliklere, becerilere sahip çeşitli cihazları nasıl destekleyeceği sorunudur. Birinci çözüm yolu; her cihaz için gerekli olacak tüm mimari elemanları katarak Java’yı genişletmekti. Fakat bu bellek sıkıntısı çeken küçük cihazların kullanılamamasına yol açtı. Başka bir çözüm yolu, bu cihazların ortak özelliklerini içerecek şekilde J2ME’yi kısıtlamaktı. Bu çözüm yoluyla da güçlü cihazların becerilerini özellikleri, becerileri daha az olan araçlarmış gibi
sınırlandırmak zorunda kalınmıştır.
İki çözümde ihtiyaçları karşılamadığı için J2ME çeşitli konfigürasyon ve profillere bölünmüştür. Konfigürasyon ve profiller J2ME’nin modüler yapısını oluşturan temel elemanlardır. Bu iki eleman J2ME destekli pek çok cihaz için uygundurlar.
J2ME konfigürasyonu küçük cihazlar ailesi için minimum Java platformunu
tanımlar. Bu ailenin üyelerinin hepsi aynı bellek ve işlemci gücü gereksinimlerine sahiptir.
Konfigürasyon, uygun sistem seviyesindeki özellikleri, Java dili özelliklerini, mevcut sanal makine karakteristik ve özelliklerini ve minimum Java kütüphanelerini tanımlar. Yazılım geliştiriciler belirli bir konfigürasyonu kullanan cihaz ailesi için belirli bir düzeyde sistem desteğinin olabileceğini umarlar. Ayrıca bir konfigürasyon belirli bir cihaz kategorosi için minimum özellikler kümesini belirler. Cihaz üreticileri, gerçek bir platform sağlamak amacıyla belirtilen konfigürasyondaki yetenekleri mevcut, belirli bir cihaz ailesi için profiller gerçekleştirirler.
Diğer bir J2ME yapı taşı olan profil, belirli sınıftaki cihazlar için uygulama seviyesinde arayüz tanımlarlar. Profil gerçekleştirimi, bu uygulama seviyesindeki arayüzleri sağlayan Java sınıf kütüphanelerini içerir. Böylece profil, teorik olarak tüm işlevsellik ve servisleri belirler. Aslında yaratıcıların niyeti tam olarak bu değildi. J2ME
36
yaratıcıları profilin belirli bir cihaz kategorisinin ihtiyaçlarını göstermesi niyetindeydiler.
Düşünce, profilin içinde çok sayıdaki alakasız uygulamayı toplamak değildi.
Asıl amaç, aynı kategorideki tüm cihazlar arasında Java uygulaması geliştirmek için standart bir platform tanımlayarak “interoperability”i değişik üreticilerin gerçekleştirimleri arasında uyumluluk garanti etmektir. Örneğin, bir profil mobil telefonlarca kullanılan Kısa Mesaj Servis (SMS) standardı için ağ iletişimini destekleyebilir. Çünkü SMS standardı mobil telefonların her yerde olan bir özelliğidir, bu yüzden mobil telefonları hedef alan bu özelliği konfigürasyonun içine yerleştirmek yerine profilin içinde tanımlamak gerekir.
Profil konfigürasyonun üzerinde gerçekleşir, yani gerçek-dünya uygulamalarına bir adım daha yakındır. Tipik olarak, profiller konfigürasyonların oluştuğu kütüphanelerden daha cihaz karakteristiklerine özel kütüphaneler içerirler. Uygulamalar, konfigürasyon ve profilin üzerine yerleşirler; bu uygulamalar sadece bu iki düşük seviyeli spesifikasyonların desteklediği sınıf kütüphanelerini kullanırlar. Profillerden biri bir diğerinin üzerine
yerleşebilir. J2ME platformu sadece bir konfigürasyon içerebilir.
J2ME platformu, temel Java kütüphaneleri ve Sanal Makineyle (VM) temel çalıştırma ortamından, konfigürasyondaki sistem seviyesinde uygulama programlama arayüzleri kümesinden, ve profillerdeki uygulama seviyesi API’lerden oluşur.
Konfigürasyon üç temel elemanı tanımlar:
1. Java programlama dili özellikleri kümesi 2. Java sanal makine özellikleri kümesi
3. Java kütüphanelerinin ve uygulama programlama arayüzlerinin (APIs) kümesini
J2ME yaratıcıları uyumsuz platformlar arasındaki parçalanmışlığı önlemek için sadece iki konfigürasyon tanımlamışlardır.
Konfigürasyonlar arasında içiçe bir ilişki vardır. J2ME mimarisindeki tüm konfigürasyonlar süper küme altküme sıralanışı içindedirler. Bu kısıtlanmış bir
konfigürasyondan daha zengin özellikli bir konfigürasyona doğru ilerlerken taşınabilirliği arttırır.
Teorik olarak, bir konfigürasyon J2SE platformu kütüphanelerinin benzeri bir destek sağlar. Fakat gerçek dünyada bu mümkün olmaz çünkü J2ME masaüstü
bilgisayarlarından daha az güçlü cihazları hedefler. Konfigürasyon spesifikasyonları, J2SE den uyarlanmış tüm Java sınıflarının aynı veya altkümesi şeklinde orijinal J2SE sınıflarını
37
gerektirir. Yani bir sınıf J2SE versiyonunda bulunmayan bir methodu ekleyemez.
Konfigürasyonlar, kendi spesifikasyonlarına sınıflar ekleyebilirler, yine de konfigürasyonlar mutlaka J2SE’nin bir altkümesi değildirler. Örneğin, her iki
konfigürasyon da cihaz özelliklerine ve kısıtlarına bağlı olarak J2SE’de bulunmayan tarih sınıflarını tanımlamışlardır.
Konfigürasyonlar JVM(Java Virtual Machine) detaylarını ve belli sınıftaki cihazlarla kullanılabilecek temel kütüphaneleri tanımlayan belirtimlerdir. Mesela 512KB bellekten az hafıza alanı ve sınırlı bir ağ bağlantısı olan cihazların konfigürasyonu CLDC olarak adlandırılır. CLDC’lere örnek olarak bazı cep telefonları ve avuç içi bilgisayarlar (PDA’s) verilebilir. Daha fazla belleğe ve işlemci gücüne sahip, sürekli ağ bağlantısı olan diğer konfigürasyon ise CDC olarak adlandırılır (Connected Device Configuration). Bunlara örnek olarak ise Sharp Zaurus avuç içi bilgisayarları verilebilir.
Profiller uygulama geliştirmeye daha yetkin bir ortam sunabilmek için
konfigürasyonun üzerine tanımlanan kütüphanelerdir. Konfigürasyon java sanal makinesi (JVM) ve temel kütüphaneleri tanımlarken, bir uygulama geliştirilirken ihtiyaç
duyulabilecek yetkinlikte kütüphaneleri tanımlamaz. Profiller bu alanda uygulamanın yaşam döngüsü, kullanıcı arabirimi ve kalıcı bellek kütüphanelerini içerirler.
J2ME ortamı sanal makineden, bir konfigürasyondan ve bir veya daha fazla profilden oluşur. Sanal makine işletim sistemiyle konfigürasyon arasındaki bağlantıyı kurar. Profiller ise uygulama ile J2ME ortamı arasındaki bağlantıyı sağlar.
4.4.Konfigürasyonlar
4.4.1.CLDC Konfigürasyonu
CLCD (Connected, Limited Device Configuration) daha kısıtlı kaynaklara sahip cihazlara yönelik bir J2ME konfigürasyonudur. Bu profilin çekirdeğinde bir Java sanal makinesi olan KVM yatmaktadır. KVM, JVM’nin bazı kısımlarının çıkartılarak JVM’nin daha önemli ve gerekli parçalarını içerecek şekilde tasarlanmış halidir. Bu konfigürasyona ait Java paketleri:
1. java.io 2. java.lang 3. java.lang.ref 4. java.util
38 5. javax.microedition.io
CLDC spesifikasyonları java.sun.com/products/cldc adresinde bulunabilir.
Kaynakları kısıtlı cihazların aşağıdaki karakteristikleri olmalıdır:
1. Java ortamı için 160Kb tan 512Kb’a kadar toplam bellek.
2. 16-bit veya 32-bit işlemci.
3. Düşük güç tüketimi. Genellikle bu cihazlar pil gücüyle çalışırlar.
4. Belirli bir çeşit ağ bağlantısını desteklemelidirler. Kesikli ve düşük bant genişliğindeki bağlantılar.
CLDC J2SE’yi baz alır fakat bazı özellikleri dahil etmez. CLDC bir temel üzerine aşağıdaki özelliklerden gerekli olanları eklenerek oluşturulur:
1. Bu tip cihazlar için fonksiyonellik uygun mudur?
2. Bu fonksiyonellik büyük miktarda binary koda gerek duyar mı veya bellek ve CPU zamanından çok fazla tüketir mi?
3. Gerektiğinde fonksiyonellik kolaylıkla sağlanabiliyor mu?
4. Bu cihazlar genellikle fonksiyonelliği destekliyorlar mı?
5. Bu kaynakları kısıtlı cihazlarda fonksiyonelliğe bağlı bir güvenlik riskleri var mı?
CLDC küçük cihazların ihtiyaçlarını karşılamak için J2SE ortamında bulunan bazı özellikleri çıkarmıştır.
4.4.2.Kilobayt Sanal Makine (KVM)
KVM olabildiğince Java Sanal Makine Spesifikasyonlarına benzerdir. KVM’nin yetenekleri CLDC spesifikasyonlarıyla tanımlanmıştır. KVM, Java Sanal Makine Spesifikasyonlarından iyileştirme veya API desteği nedenleriyle CLDC gerektirdiğinde veya izin verdiğinde farklılaşır. Örneğin, kayan noktalı veya double veri tipileri CLDC uzayındaki cihazlar tarafından desteklenmez. Sonuç olarak, bu cihazlar üzerinde bu veri tiplerini gerçekleştirmek çok pahalı olacağından üreticiler tarafından desteklenmemektedir.
Kayan noktalı ve double tipi CLDC tarafından desteklenmediğinden KVM tarafından da tanınmamaktadır.
KVM cihazlar üzerinde küçük bir yer gerektirir, derleme tercihine ve hedef platforma bağlı olarak 40Kb ve 80Kb arasında. Bu da KVM nin 128Kb toplam belleğe sahip cihazlar üzerinde bile çalışabilmesini sağlar.
39
KVM, C tabanlı geliştirilmiştir ve %30 dan %80 arasındaki bir hızda çalışan JIT (just-in-time-compiler) olmayan standart Java Sanal Makinesi kadar tam ve hızlı dizayn edilmiştir.
KVM’nin hedef cihazlardaki rolü çok önemlidir. Bazı gerçekleştirimlerde, KVM cihaza dinamik, interaktif, güvenli Java içeriklerini yükleyebilmek ve çalıştırabilmek için mevcut yazılım yığının üstünde kullanılır. Bazı uygulamalarda ise, KVM Java
programlama dili içindeki, cihazın düşük seviyeli sistem yazılımlarını ve uygulamalarını da gerçekleştirebilmek için düşük seviyede kullanılabilir.
4.4.3.Sınıf Dosyalarının Doğrulanması
Standart Java sanal makinesi sınıf dosyalarının gerçeklenmesi (class file verification) çalışma zamanında gerçekleştirilen bir süreçtir.
Bu işlem, sınıfın geçerli bir Java sınıf dosyası olduğundan ve “iyi davranışlı” yani tanımlanandan farklı bir yere ulaşmayan veya java.* paketini javax.* paketiyle
değiştirmeye çalışmadığından emin olmak için yapılır. Sınıf dosyalarının gerçeklenmesi Java güvenlik modelinde önemli bir rol oynar.
CLDC cihazları için sınıf dosyalarının doğrulanması yoğun bir kaynak operasyonları ve önemli miktarda güç, bellek ve binary kod uzayı kullanır. Sonuç olarak KVM sınıf dosyalarını doğrulanmasını standart Java Sanal Makinesinden farklı tanımlar.
KVM’yi küçültmek için, çoğu sınıf dosyalarının gerçekleştirimi işlemi KVM’nin hatta cihazın dışında yapılır. Bir sınıf bir cihazın içine yerleştirilmeden önce sınıf
“preverify” tarafından değerlendirilir. “preverify” sınıf dosyasını javac derleyicisi tarafından oluşur, sınıfın geçerli bir sınıf olduğunu gösteren bytecode’ları ekler. Çalışma zamanında KVM bu sahaları kontrol eder. Eğer bu sahalar bulunmuyorsa veya doğru bilgi içermiyorlarsa, sınıfın yüklenmesi durdurulur ve aykırı durum fırlatılır.
4.4.4.CDC Konfigürasyonu
CDC (Connected Device Configuration) daha az kısıtlı kaynaklara sahip cihazlara yönelik bir J2ME konfigürasyonudur. Bu profilin çekirdeğinde de CVM (Compact Virtual Machine) sanal makinesi bulunmaktadır. Genellikle CLDC den daha fazla hafıza ve işlemci gücüne sahip cihazlarda kullanılır. Ayrıca bu cihazlar sürekli ağ bağlantısına sahiptirler.
Bu konfigürasyona ait Java paketleri:
40 1 java.io
2 java.lang 3 java.lang.ref 4 java.lang.reflect 5 java.math, java.net 6 java.security 7 java.security.cert 8 java.text, java.util 9 java.util.jar, java.util.zip 10 javax.microedition.io
4.4.5.C- Sanal Makinesi (CVM)
CVM, Java Sanal Makinesi Spesifikasyonlarına tamamen uysa da, cihazlar ve ağ uygulamaları için iyileştirildiğinden gerçekleştirimi J2SE sanal makişnesinden tamamen farklıdır. Garbage collection algoritmaları CVM’nin içine değişik garbage collection algoritmaları yerleştirilebilsin diye sanal makineden tamamen ayılmıştır. Referans gerçekleştirimi, sanal makinenin uzun garbage collection periyotlarına oranla daha kısa garbage collection periyotları kullanır. Garbage collection daha sık ve kısa zaman
aralıklarında çalışır. Garbage collector daha dikkatlidir, garbage collection zamanında tüm pointerları bilir böylece cpu devirlerinden fazla harcamamış olur. Platformlar arası
taşınabilirliği arttırmak için referans gerçekleştirimi multithreading’i sanal makinenin içinde tanımlar. Sanal makinenin içinde gerçekleşen threadlere “green threads” denir.
“green thread”lerin kullanımı, multithreading için işletim sistemi bağımlılığı olmadığından beri sanal makinenin taşınabilir olmasını sağlamıştır. Sınıf dosyası gerçeklenmesi cihazda gerçekleşir. CDC kullanırken preverification adımı yoktur.
41 4.5.Profiller
4.5.1.MIDP Profili
MIDP(Mobile Information Device Profile) mevcut profiller arasında ilk ve en yaygın olanıdır ve uygulamanın yaşam döngüsü, kullanıcı grafik arabirimleri, iletişim ağı ve kalıcı depolama ile ilgili kütüphanelerini içerir. MIDP CLDC konfigürasyonunun üzerine oturur ve günümüzde Motorola, Nokia, Ericsson ve RIM (Blackburry) gibi sector devleri
tarafından desteklenmektedir.
MIDP 1.0 ın desteklediği paketler:
1 java.io
2 java.lang,java.util 3 javax.microedition.io 4 javax.microedition.lcdui 5 javax.microedition.midlet 6 javax.microedition.rms
MIDP 2.0 ın desteklediği paketler:
1 java.io 2 java.lang 3 java.util
4 javax.microedition.io 5 javax.microedition.lcdui 6 javax.microedition.lcdui.game 7 javax.microedition.media
8 javax.microedition.media.control
9 javax.microedition.midlet, javax.microedition.pki 10 javax.microedition.rms
