Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

4.2 Modularisierung
PECOFF Das Portable Executable kurz PE oder PECOFF [Mic06] ist ebenfalls eine Erweiterung
des COFF-Formats. Es wurde von Microsoft entwickelt und mit Windows NT 3.1 eingeführt. PECOFF
wurde speziell für Windows Betriebssysteme angepasst. So enthalten ausführbare Dateien einen zusätzlichen
PECOFF Header, um die Abwärtskompatibilität zu MS-DOS zu gewährleisten. Außerdem
wurde eine Reihe neuer Sektionstypen eingeführt, um zum Beispiel die sogenannten Windows Ressourcen
abzulegen oder um Informationen über exportierte Schnittstellen bei Bibliotheken zu speichern.
Einige der Sektionen werden jedoch anhand ihres Namens anstatt des Typs identifiziert. Der Name
von Sektionen in Objektdateien kann bei PECOFF auch länger als acht Zeichen sein, indem auf eine
Stringtabelle verwiesen wird.
Auch für Debuginformationen wird in PECOFF eine spezielle Sektion angelegt. Microsoft entwickelte
dafür ein eigenes Format für den gleichnamigen Debugger CodeView [SS + 96, TIS93], der später in
das Visual Studio integriert wurde. Aktuelle Microsoft Compiler erstellen jedoch keine integrierten
Debuginformationen mehr, sondern legen diese Informationen in einer separaten Datei ab (Programm
Database siehe Abschnitt 4.2.6.1).
ELF
Das Executable and Linking Format (ELF) [TIS95] ist ein Standard-Binärformat für ausführbare Dateien
und gemeinsam benutzte Bibliotheken. Es wurde ursprünglich von den Unix System Laboratories
(USL) als Teil des Application Binary Interfaces (ABI) von UNIX-Systemen entwickelt und erstmals im
System V Release 4 UNIX-System (SVR4) eingesetzt, um COFF zu ersetzen. Später wurde es vom Tool
Interface Standards Komitee (TIS) weiterentwickelt, um als portables Binärformat für Betriebssysteme
auf 32-bit-Intel Architekturen zu dienen. Heute wird das ELF-Format von den meisten UNIX ähnlichen
Betriebssystemen und für fast alle gängigen Prozessoren eingesetzt.
In ELF-Dateien sind die Daten, ähnlich wie in COFF, in Sektionen unterteilt. Im Gegensatz zu COFF
werden zusätzliche beschreibende Daten, wie beispielsweise die Symbol- oder die Relokationstabelle,
in normalen Sektionen mit entsprechendem Typ abgelegt. Dadurch kann eine ELF-Datei zum Beispiel
mehrere Symboltabellen enthalten. In ELF ist kein Format zur Speicherung von Debuginformationen
definiert. Üblicherweise wird jedoch zusammen mit ELF das DWARF-Debugformat (Abschnitt 4.2.6.1)
eingesetzt, welches die benötigten Daten in mehreren benutzerdefinierten Sektionen ablegt.
Mach-O
Das Mach Object Dateiformat (Mach-O) wurde, wie der Name schon andeutet, ursprünglich für Mach
Betriebssysteme entwickelt. Heute wird es hauptsächlich von Mac OS X eingesetzt [App06]. Auch
Mach-O wurde nur als Format zur Speicherung von Objektdateien und ausführbaren Programmen
entwickelt. Im Laufe der Zeit wurde jedoch auch hier Unterstützung für dynamisches Binden hinzugefügt.
Der Inhalt von Mach-O Dateien ist in sogenannte Segmente aufgeteilt, die jeweils in Sektionen
unterteilt sind. Eine Datenstruktur am Anfang der Datei (load commands) beschreibt den Inhalt der
Segmente und Sektionen und wie sie in den Speicher geladen werden sollen bzw. wie der Linker sie zu
einem lauffähigen Programm zusammenfügen muss.
Da es Mac OS sowohl für PowerPC (32-bit und 64-bit) als auch für Intel x86 basierende Systeme
gibt, entwickelte Apple ein einfaches Archivformat als Erweiterung, welches es ermöglicht, Binärdaten
für verschiedene Architekturen in einer Datei abzulegen. Diese sogenannten PPC/PPC64binaries
bzw. universal binaries enthalten die kompletten Mach-O Daten für verschiedene Architekturen. Eine
Tabelle am Anfang der Datei gibt über die enthaltenen Mach-O Daten Aufschluss. Das Betriebssystem
ist somit in der Lage, den entsprechenden Code in Abhängigkeit der Architektur auszuwählen.
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