Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

4.2 Modularisierung
das Betriebssystem einen Prozess zum Beispiel wegen eines Fehlers beendet. In diesen Dateien
wird der Speicher- und Registerinhalt festgehalten. Sie dienen hauptsächlich der Fehleranalyse
und sind für unsere Betrachtungen nicht relevant und daher nur zur Vollständigkeit angeführt.
Für unsere Zwecke muss der Code an verschiedenen Adressen verwendbar sein. Daher sind besonders
relokierbare Objektdateien interessant. Die endgültige Position des Codes ist dort noch nicht festgelegt,
somit kann er noch an verschiedene Adressen gebunden werden. Außerdem kann positionsunabhängiger
Code, wie er häufig in gemeinsam genutzten Bibliotheken vorkommt, genutzt werden. Ausführbare
Programmdateien sind zur Darstellung von Modulen nur geeignet, wenn sie ebenfalls positionsunabhängigen
Code enthalten. Meistens ist der enthaltene Code jedoch nur an festgelegten Adressen
verwendbar. Man kann sie dann allerdings nutzen, um den Grundzustand eines Knotens darzustellen,
wie in Abschnitt 4.5.4.2 erwähnt wird.
4.2.4.2 Inhalt und Aufbau
Bei vielen Binärformaten sind die binären Daten in Blöcke unterteilt, welche Sektionen genannt werden.
So gibt es mindestens eine Sektion, welche den Binärcode enthält (meist als .text bezeichnet)
und eine andere Sektion, welche die initialisierten Daten enthält (meist mit dem Namen .data
gekennzeichnet). Daneben gibt es oft noch eine Sektion, welche nicht-initialisierte Daten beschreibt
(die .bss Sektion).
Abbildung 4.2: Ablauf beim Binden eines Programms
Die einzelnen Sektionen aus den verschiedenen Objektdateien werden zu einem ausführbaren Programm gebunden.
Dabei werden die einzelnen Sektionen miteinander “verschmolzen”.
Beim Erstellen eines Programms werden die Sektionen von mehreren relokierbaren Objektdateien
von einem Binder zu einer ausführbaren Datei zusammengebunden (Abbildung 4.2). Dabei wird ein
Binder für die entsprechende Zielarchitektur verwendet, der fest legt, an welcher Adresse eine Sektion
aus einer Objektdatei im endgültigen Programm liegen soll [Lev99].
Neben den binären Daten enthalten die Binärdateien noch zusätzliche Informationen. Ausführbare
Programmdateien enthalten beispielsweise noch Informationen wie aus den Daten ein Prozessabbild zu
erstellen ist, also wo die einzelnen Sektionen abzulegen sind. Da uns hauptsächlich die Objektdateien
interessieren, betrachten wir diese etwas genauer. Hier sind Informationen enthalten, die das Binden
des relokierbaren Codes ermöglichen. Die Art und Weise, wie diese Informationen gespeichert werden,
hängt von dem verwendeten Binärdateiformat ab. Die Art der Daten ist jedoch immer sehr ähnlich. So
enthalten relokierbare Objektdateien neben dem Maschinencode und den binären, initialisierten Daten
vor allem Symboltabellen, Stringtabellen, Relokations- und Debuginformationen.
Symboltabellen Ein Symbol ordnet einer Position im Binärcode einen Namen zu. Dies dient vor
allem der Verknüpfung zwischen verschiedenen Objektdateien. Als Ziel eines Verweises wird
nicht die Position angegeben, sondern ein Symbol, da die endgültige Position (=Adresse) noch
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