Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

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Grundlagen und Techniken
Eine knappe Ressource in eingebetteten Systemen ist der verfügbare Speicherplatz. Darin ist auch eine
Motivation für die dynamische Umkonfiguration begründet. Um Speicher einzusparen oder effizienter
zu nutzen, gibt es aber auch andere Ansätze, von denen zunächst einige in diesem Kapitel vorgestellt
werden sollen. Als nächstes wird die Grundlage der dynamischen Anpassung, das dynamische
Verändern von Code zur Laufzeit, betrachtet. Hierzu werden verschiedene Ansätze vorgestellt und
miteinander verglichen. Anschließend werden grundlegende Techniken zur Kooperation von Knoten
vorgestellt. Die Kooperation ist die Voraussetzung, um entfernte Ressourcen zu nutzen oder entfernte
Knoten zu verwalten.
2.1 Ansätze zur Reduktion des Speicherbedarfs für kleine Knoten
Da es ein wesentliches Ziel dieser Arbeit ist, den verfügbaren Speicherplatz auf kleinen Knoten
effizienter zu nutzen, sollen auch andere Techniken vorgestellt werden, die den Speicherplatz von
Anwendungen reduzieren beziehungsweise den vorhandenen Speicher intelligent ausnutzen. Die
meisten Ansätze sind dabei nicht nur als Alternative, sondern auch als Ergänzung, zur dynamischen
Umkonfiguration zu sehen.
2.1.1 Reduktion der Codegröße
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Speicher eines kleinen Knotens optimal auszunutzen. Zum
einen sollte man vermeiden, den Speicher mit unnötigem Code zu belegen. Zum anderen gibt es
Möglichkeiten, den vorhandenen Code in möglichst wenig Speicher unterzubringen. Im Folgenden
werden einige Techniken und Möglichkeiten dazu vorgestellt.
2.1.1.1 Befehlssatz
Beim Hardwaredesign beziehungsweise bei der Auswahl des einzusetzenden Mikrocontrollers kann
darauf geachtet werden, dass die Befehle möglichst klein codierbar sind. So bietet die ARM-Architektur
einen speziellen Befehlssatz an, den sogenannten Thumb instruction set [Sea00], der die Befehle mit
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