{"id":9264,"date":"2017-03-23T09:00:28","date_gmt":"2017-03-23T08:00:28","guid":{"rendered":"http:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/?p=9264"},"modified":"2023-04-14T09:19:19","modified_gmt":"2023-04-14T07:19:19","slug":"java-virtual-machine-jvm","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/iec-62304-medizinische-software\/java-virtual-machine-jvm\/","title":{"rendered":"Java Virtual Machine JVM eine SOUP?"},"content":{"rendered":"<p>Java Virtual Machines (JVM) sind\u00a0Software-Programme, die Hardware und Betriebssysteme abstrahieren, indem sie Programmen eine virtuelle Betriebssystem- und Hardware-unabh\u00e4ngige Schicht zur Verf\u00fcgung stellen. \u201eWrite once, run everywhere\u201c war einst der Slogan.<\/p>\n<p>Eine JVM ist somit\u00a0eine Software. Aber ist eine Java Virtual Machine\u00a0auch eine SOUP? Antworten finden Sie in diesem Beitrag.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<h2>JVM: Die urspr\u00fcngliche Idee<\/h2>\n<p>Eine Java Virtual Machine\u00a0erlaubt es, dass Anwendungsprogramme weitgehend unabh\u00e4ngig von der Hardware und dem Betriebssystem entwickelt und kompiliert werden k\u00f6nnen.\u00a0Entwickler schreiben Source-Code in einer der Programmiersprachen f\u00fcr die JVM wie Java, Jython, JRuby, Scala oder Kotlin. Sie kompilieren den Quellcode zu Class-Dateien.\u00a0Dieser sogenannte Bytecode wird dann von einer Java Virtual Machine (JVM) interpretiert. JVMs sind f\u00fcr\u00a0viele verschiedene Betriebssysteme verf\u00fcgbar, die wiederum auf einer bestimmen Hardware laufen.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-742516\" src=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/JVM-Code.jpg\" alt=\"Die JVM (Java Virtual Machine) abstrahiert die Hardware und das Betriebssystem\" width=\"224\" height=\"382\" srcset=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/JVM-Code.jpg 224w, https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/JVM-Code-176x300.jpg 176w, https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2015\/01\/JVM-Code-88x150.jpg 88w\" sizes=\"auto, (max-width: 224px) 100vw, 224px\" \/><\/p>\n<p>Die Java Virtual Machine\u00a0dient somit als Abstraktionsschicht zwischen Betriebssystem und der eigenen Software.<\/p>\n<p>Zu den wichtigsten Herstellern von Java Virtual Machines z\u00e4hlen:<\/p>\n<ul>\n<li>Oracle<\/li>\n<li>IBM<\/li>\n<li>JRockit<\/li>\n<li>Android Runtime<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Ist eine JVM eine\u00a0SOUP?<\/h2>\n<p>Ob eine Java Virtual Machine eine SOUP ist, h\u00e4ngt davon ab, ob sie Teil des\u00a0Medizinprodukts ist oder Teil der vorausgesetzten Laufzeitumgebung.<\/p>\n<div id=\"attachment_9265\" style=\"width: 289px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/JVM-SOUP-IEC62366.png\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-9265\" class=\"wp-image-9265 size-medium\" src=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/JVM-SOUP-IEC62366-279x300.png\" alt=\"Ob die JVM eine SOUP gem\u00e4\u00df IEC 62304 ist, h\u00e4ngt davon ab, ob der Hersteller sie als Teil seines Produkts in Verkehr bringt.\" width=\"279\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/JVM-SOUP-IEC62366-279x300.png 279w, https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/12\/JVM-SOUP-IEC62366.png 665w\" sizes=\"auto, (max-width: 279px) 100vw, 279px\" \/><\/a><p id=\"caption-attachment-9265\" class=\"wp-caption-text\">Ob die JVM eine SOUP gem\u00e4\u00df IEC 62304 ist, h\u00e4ngt davon ab, ob der Hersteller sie als Teil seines Produkts in Verkehr bringt.<\/p><\/div>\n<p>Eine JVM ist nur dann eine SOUP, wenn sie Teil des (ausgelieferten) Medizinprodukts ist.\u00a0Das trifft in den folgenden F\u00e4llen zu:<\/p>\n<ul>\n<li>Der Hersteller liefert das Produkt inklusive Hardware und Betriebssystem sowie\u00a0JVM aus (Fall 4 in obiger\u00a0Abbildung). Das ist bei\u00a0physischen\u00a0Medizinger\u00e4ten der Fall.<\/li>\n<li>Der Hersteller liefert alles au\u00dfer der Hardware aus (Fall 3). D.h. der Hersteller setzt nur eine &#8222;nackte&#8220; Hardware voraus.<\/li>\n<li>Der Hersteller setzt nur die Hardware und das Betriebssystem voraus und liefert seine Software einschlie\u00dflich JVM aus\u00a0(Fall 2).<\/li>\n<\/ul>\n<p>Sobald der Hersteller es dem Kunden \u00fcberl\u00e4sst, die Hardware und das Betriebssystem einschlie\u00dflich Java Virtual Machine\u00a0zu besorgen, und dem Kunden die JVM nicht mitliefert, ist diese Virtual Machine\u00a0keine(!) SOUP, sondern Teil der Laufzeitumgebung (Fall 1). Daran \u00e4ndert sich auch nichts, wenn der Hersteller die Anforderungen an die Laufzeitumgebung spezifiziert z.B. in Form von Hardware-Anforderungen, Mindestversion eines Betriebssystems oder JVM-Version bzw. Hersteller. Die Java Virtual Machine\u00a0ist dann keine SOUP.<\/p>\n<div class=\"defbox\">\n<div class=\"definition\"><i class=\"fa fa-external-link\"><\/i> Weiterf\u00fchrende Informationen<\/div>\n<p>Lesen Sie hier mehr zum Thema <a href=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/tag\/soup\/\">Software of Unknown Provenance (SOUP)<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n<h2>Anforderungen an SOUPs (ggf. auch an JVM)<\/h2>\n<p>Die Anforderungen der IEC 62304 an SOUPs gelten auch f\u00fcr Java Virtual Machines. Insbesondere sollten Sie<\/p>\n<ol>\n<li>die Anforderungen an die JVM spezifizieren: Hier empfiehlt es sich, festzulegen, welche Funktionen der JVM besonders relevant sind, wie beispielsweise der Zugriff auf den Netzwerkstack, der Dateizugriff oder die Abstraktion der Bildschirmansteuerung. Diese Anforderungen sind relativ generisch. Stellen Sie fest, welche dieser Anforderungen besonders wichtig sind, um Risiken f\u00fcr Patienten und Anwender zu vermeiden. Zu den Anforderungen k\u00f6nnen auch das Verhalten bei hoher Last oder der Umgang mit vielen Threads betreffen.<\/li>\n<li>die Voraussetzungen spezifizieren, von denen die JVM ausgehen muss: Das sind insbesondere das Betriebssystem (Typ, Versionen) und die Hardware-Konfigurationen.<\/li>\n<\/ol>\n<p>Schlie\u00dflich m\u00fcssen Sie testen, dass die Anforderungen bei den gegebenen Voraussetzungen erf\u00fcllt werden.<\/p>\n<h2>Typische Fehler beim Umgang mit Java Virtual Machines<\/h2>\n<p>Wir sto\u00dfen regelm\u00e4\u00dfig auf folgende Probleme in Audits und bei Einreichungen von Produktakten:<\/p>\n<ul>\n<li>Die Anforderungen an die JVM sind nicht spezifiziert.<\/li>\n<li>Die Hersteller haben die Hardware und das Betriebssystem nicht festgelegt, auf denen die Virtual Machine laufen soll.<\/li>\n<li>Die JVM erscheint nicht in der Liste der SOUPs und\/oder wir in der nachgelagerten Phase nicht verfolgt.<\/li>\n<li>In der Software-Architektur\u00a0wird diese Virtualisierungsschicht nicht beschreiben.<\/li>\n<li>Hersteller lassen sich von Auditoren in\u00a0wenig zielf\u00fchrende Diskussionen verwickeln, ob der Einsatz einer JVM nicht unn\u00f6tige Risiken verursachen w\u00fcrde.<\/li>\n<li>Die JVMs werden nicht gepatched und werden somit zum\u00a0Problem f\u00fcr die IT-Security.<\/li>\n<li>Die Hersteller haben keinen \u00dcberblick dar\u00fcber, in welchem Produkt bzw. bei welchem Kunden welche Version einer Java Virtual Machine l\u00e4uft.<\/li>\n<li>Die Entwickler entwickeln und testen auf anderen Versionen als denen, die bei den Kunden im Einsatz sind.<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Java Virtual Machines (JVM) sind\u00a0Software-Programme, die Hardware und Betriebssysteme abstrahieren, indem sie Programmen eine virtuelle Betriebssystem- und Hardware-unabh\u00e4ngige Schicht zur Verf\u00fcgung stellen. \u201eWrite once, run everywhere\u201c war einst der Slogan. 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