89年度計畫執行報告

• 發展嵌入式作業系統模組：以Linux作業系統為核心，發展嵌入式作業系統模組。初期以移植 Linux Kernel至螢幕電話的經驗，根據實際需要，將Linux Kernel重寫及模組化。此螢幕電 話的主機板以SA-1100為平台，採用StrongARM處理器，16MB Flush memory，內建一數據 機，可以打電話或撥接上網。目前的進度如下：
  • 一能在SA-1100主機板運作之嵌入式作業系統雛形 (預期4月底完成)。
  • Identify硬體模組與嵌入式作業系統之關係(持續進行中)。
  • 建立相關軟體模組的程式資料庫(持續進行中)。
  
• 圖形介面：我們根據資訊家電的功能，發展二種不同類型的圖形介面。第一種是專屬式圖形介面 ，此種圖形介面不可跨平台，專為特定資訊家電產品設計。一般來說，此特定資訊家電產品具有顯示 螢幕。我們以microwindow為設計此專屬式圖形介面的基礎，研究如何將microwindow與Linux kernel結合。第二種是跨平台圖形介面，此種圖形介面可顯示資料於不同資訊家電產品。因此無顯示 螢幕資訊家電產品，可透過此圖形介面，將資料顯示於其他具有顯示螢幕之資訊家電產品。我們以Nano-X 為設計此跨平台圖形介面的基礎，研究如何將Nano-X與Linux kernel結合。目前的進度如下：
  • 專屬式圖形介面雛形(預期4月底完成)。
  • 跨平台圖形介面雛形(預期4月底完成)。
  
• 用戶端應用程式：螢幕電話的主要功能之一就是上網，因此，WEB瀏覽器是最重要之客戶端應用程式之一。 我們將根據Mozilla，發展一套適合此螢幕電話之WEB瀏覽器。目前的進度如下：
  • 適合此螢幕電話之WEB瀏覽器雛形(預期4月底完成)。

• Bytecode optimizer：在這一年中，我們主要針對JavaBean做optimize。研究的方法是使用 bytecode to bytecode的optimization system，來減少Java processor做stack allocation時要耗費的系統資源。研究的初步結果於LCPC '2000發表一篇論文：A Bytecode Optimizer to Engineer Bytecodes for Performances, LCPC '2000, Jian-Zhi Wu and Jenq Kuen Lee。這篇論文中，使用了reverse object-unfolding以及 inter-procedural stack cache optimizatiom兩個方法來進行bytecode to bycode optimization。基本的想法是利用object-unfolding將原來程式存取的物件轉換成簡單型別 的變數，並以reverse object-unfolding針對硬體快取裝置的容量做調整。此程序完整地結合 了兩個加速程式執行的方式，程式整體的執行速度很明顯的可以提高，最好可以只使用59%的時間。 這篇論文的實驗是在工研院自行發展的Java processor之上進行，並透過工研院作專利申請。 目前已通過工研院院內審核，由工研院協助申請專利中。
• Jini infrastructure：在這一年中，我們對Jini環境以及其標準進行了研究。 例如Jini中的discovery、lookup、leasing、remote events、transactions幾個概念， 以及其實際上使用Java技術的運作方式。此外，又因為無障礙網路技術與無線網路是息息相關的， 所以還對藍芽無線網路技術（Bluetooth）環境及其標準進行了研究，例如HCI Command、SDP、 RFCOMM等藍芽傳輸規範。並且對兩個環境標準同質性進行比較，以找出兩個軟體層面上可以互相使用 的部分。
  　　目前在美國有一間名為Zucotto的公司，也與Sun Microsystems合作從事Java以及 Bluetooth相互結合與應用的工作。在經過survey後，了解此公司為一Java Processor以及 Bluetooth Chip的硬體發展商，所以其開發了一套Java存取Bluetooth的package，以供系統開發者 能使用Java於其硬體平台上透過Bluetooth做資料傳輸工作。從這間公司取得的技術資料，可以做為 我們未來研究的重要參考。
• Parallel Java為主的Server PSE：在這一年中，我們主要研究了下面幾個主題：
  • EJB伺服器的研究：在參考了數個Open Source（GPL……）的EJB伺服器之後，由其中暫時挑選了EnHydra 作為之後發展修改的基本平台。
  • VIA（Virtual Interface Architecture）網路架構：VIA為能快速傳送資料的網路架構，我們的研究 重點在於將EJB Cluster之間的傳輸能夠使用VIA快速的傳送。而EJB Cluster間的傳送多仰賴JAVA RMI的功能，所以也以Globus以及NexusRMI幾個現有的軟體，作為發展使用VIA網路架構之RMI上的參考。
  • Service discovery及service specifications：在PSE中service siscovery及 specifications都佔有很重要的地位，怎麼描述一個object提供了怎樣的一個service， 以及怎麼找出需要並且合適的service都是重要的事情。
  

• Transparent working environment for thin-client/server computing model： 我們在過去的一年中，研發的重點是一套multiple-application-server infrastructure。 這些應用伺服器是使用Linux及X protocol來啟動thin-client動作，並用Sun的Star Office 做為實驗的應用程式。我們的開發工作包括(1)修改Linux OS以支援透通的資料預取； (2)發展一service discovery server；以及(3) data prefetch和task prefetch daemon的程式撰寫。初步的研究成果已經發表在Workshop on Advanced Software for Pervasive Environments and Information and Server Appliances (ASPEISA '00) 。 完整的結果正在整理中，預備投稿到期刊。
• 叢集系統設計：在這一年中我們建置了一套有八個節點的Linux PC cluster。我們原來想使用 Myricom Inc.的Universal 32/64-bit 63/33MHz Myrinet SAN/PCI Interface系列 高速網路卡。但考慮到台灣無代理商，未來的支援可能有問題，因而轉購買Giganet Inc.的cLAN。 此系列的網路卡可以提供超過1 Gb/s的傳輸頻寬，其輸速度遠大於現在市面上的 10/100 Mb/s的傳統 網路卡。我們共購買了八個高速網路卡來取代傳統的網路卡，並採用其16-port SAN switch，提供了 超過20 Gb/s的總頻寬與低於100 ns的反應時間。我們又購買了八台AMD Athlon 800 MHz的個人 電腦，做叢集系統內的節點，並透過 cLAN的switch與八個高速網路卡將這八個節點連接起來，構成一 個基本的叢集系統。關於作業系統方面，我們則選擇Linux。關於網路協定方面，因為cLAN有支援VIA的 規範，所以我們可以使用VIA來做叢集內部節點的傳輸協定，以取代傳統的TCP/IP傳輸協定。

  　　我們在此8-node叢集系統上與分項計畫六合作，將其「詩詞選唱」系統放在叢集系統上執行，並比較其 與單機版的效能。初步的結果顯示，叢集系統的確可以促進系統的效能，但比預期的要差。目前還在研發不同 的歌曲比對方法和系統排程演算法，看看是否能提昇效能。

  　　我們也進行了叢集系統可用度的研發，包括使用VIA以支援hearbeat及failover、在叢集各節點之間 做multiway heartbeat及failover等。系統規劃已經完成，預計在今年中會有雛型系統完成。

• Active proxy server：我們在這個部份的研究以發展一general-purpose proxy platform為主 。希望能建構一具彈性的平台，可以讓不同的proxy應用（如transcoding、filtering、redirection 、adaptation、prefetching、caching等）很容易的發展出來。主要的做法就是用類似plug-in的機制 ，以pipeline的方式將不同的應用模組連接起來，以完成無障礙的服務。系統的規劃已大致完成，同時一個 雛型系統也已發展出來，以驗證我們的想法。該系統利用proxy做Web mail的快取及預取。目前正在做效能 測試及refinement。我們也發展了若干相關的理論，探討active proxy中的資源管理，目前正在論文審 核的階段。