Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

5 Kontroll- und Verwaltungsschicht
5.4.3.1 Objektlayoutverwaltung
Die Objektlayoutverwaltung legt die Struktur eines Objekts im Speicher fest. Sie führt eine Abbildung
der abstrakten Objektstrukturbeschreibung aus den Klassendaten auf einen konkreten Speicherbereich
durch. Der Speicherbereich eines Objekts enthält zum einen die Nutzdaten, also die Felder eines Objekts,
zum anderen Verwaltungsinformationen, welche es unter anderem ermöglichen, den dynamischen Typ
des Objekts festzustellen. Die Anzahl und Größe der Felder wird durch die Objektstrukturbeschreibung,
einem Teil der Klassendaten, bereitgestellt. Um den Objekttyp eindeutig zu beschreiben, kann zum
Beispiel ein Index in die Typhierarchie der Klassendaten verwendet werden.
Abbildung 5.6: Abhängigkeiten der Objektlayoutverwaltung
Das Objektlayout wird von allen Bausteinen verwendet, welche die Speicherstelle eines Objektfeldes
benötigen. Hauptsächlich ist das die Ausführungseinheit oder der Compiler, da hier die Feldzugriffe,
welche im Anwendungscode spezifiziert sind, umgesetzt werden und dazu die tatsächliche Speicherstelle
ermittelt werden muss. Auch die Speicherbereinigung greift auf die Felder eines Objekts zu, um
Referenzen auf andere Objekte zu lesen.
Neben dem Zugriff auf die Objektfelder wird die Objektverwaltung auch von Bausteinen benötigt,
welche auf die Verwaltungsinformationen eines Objekts zugreifen möchten. Hier ist vor allem die
Typprüfung zu nennen, welche den dynamischen Typ eines Objekts auslesen muss. Aber auch die
Koordinationsmechanismen können den aktuellen Zustand einer Sperre in den Verwaltungsstrukturen
eines Objekts abgelegt haben (siehe Abschnitt 5.4.5).
Durch das Austauschen der Objektlayoutverwaltung kann das Objektlayout den tatsächlich benötigten
Anforderungen angepasst werden. So ist es von den eingesetzten Koordinierungsmechanismen
abhängig, ob Platz für die Markierung gesperrter Objekte vorhanden sein muss. Die Kennzeichnung
des dynamischen Typs kann je nach Typhierarchie unterschiedlich kompakt dargestellt werden. Sind
im System nur wenige Typen bekannt, so können diese Typen mit weniger Platz identifiziert werden
als in einem System mit vielen Typen. Werden neue Typen hinzugefügt, so muss das Objektlayout
jedoch angepasst werden. Verändert man das Objektlayout durch den dynamischen Austausch einer
optimierten Objektlayoutverwaltung zur Laufzeit, so müssen gegebenenfalls alle aktiven Objekte in
das neue Layout umgewandelt werden.
Beim Austausch der Objektlayoutverwaltung ist zu beachten, dass sie oft nicht als expliziter Dienst
realisiert ist. Stattdessen ist sie implizit gegeben und in die Dienste integriert, welche die Speicherstelle
eines Objektfeldes benötigen. Der Binder kann so beim Auflösen von Objektfeldern direkt den Abstand
des Feldes vom Beginn des Objekts im Speicher vermerken. Ein Interpreter hat somit direkt die nötige
Information um den Ort des Feldes zu bestimmen. Wird ein Compiler verwendet, so kann das Layout
des Objekts in den erzeugten Code einfließen und Feldzugriffe werden direkt in Zugriffe auf die
entsprechende Speicherstelle umgesetzt. Zugriffe auf die Verwaltungsdaten eines Objekts können
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