Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

4 Basisschicht eines Verwalters
Außerdem stellt eine Sektion für den Compiler eine zusammenhängende untrennbare Einheit dar, die
der Binder als Ganzes im Speicher des Zielsystems oder -prozesses platziert.
Wenn der Compiler einen relativen Sprung innerhalb einer Sektion verwenden kann, so kann er
zusätzlich eine weitere Optimierung durchführen. Unter der Annahme, dass eine Sektion ein zusammenhängender
Block ist, sind der Abstand und die relative Position der Symbole innerhalb einer
Sektion zueinander konstant. Dies erlaubt dem Compiler, das Ziel des Sprungs direkt einzutragen
und keine Relokation zu verwenden. Abbildung 4.8 zeigt das Beispiel aus Abbildung 4.3 mit relativen
Sprungbefehlen 3 .
Abbildung 4.8: Sprungziel direkt als relativer Sprung innerhalb der Sektion codiert
Die Abbildung zeigt das einfache Beispiel aus Abbildung 4.3 mit der Option -mshort-calls übersetzt. Der Aufruf
von hello aus der Funktion foo ist deshalb mithilfe eines relativen Sprungs realisiert. Da beide Funktionen innerhalb
derselben Sektion liegen, geht der Compiler davon aus, dass sich ihre Position zueinander nicht verändert. Das
Sprungziel ist daher immer 10 Byte vom Aufruf entfernt, der Compiler kann diese Information direkt eintragen.
Anhand der Relokationstabelle erkennt man nicht mehr, dass eine Abhängigkeit zwischen foo und hello besteht.
Da das Sprungziel nun nicht mithilfe einer Relokation aufgelöst wird, kann die Abhängigkeit der
beteiligten Funktionen nicht an der Relokationstabelle abgelesen werden. Daher wird beim Erstellen der
Module, nach dem oben angegebenen Verfahren, die Abhängigkeit zwischen den beiden Modulen nicht
erkannt. Werden die Module anschließend unabhängig voneinander verwendet, ist nicht sichergestellt,
dass die relative Position der beiden Funktionen zueinander gleich bleibt. An den Modulen lässt sich
auch nicht erkennen, dass zur korrekten Funktion des einen Moduls das andere notwendig ist. Als Folge
würde der Sprung an eine falsche Adresse durchgeführt werden und unvorhersehbare Auswirkungen
nach sich ziehen. Um diese Optimierung zu erkennen, müsste eine Codeanalyse durchgeführt werden,
um alle Sprungbefehle zu finden und deren Position mit den vorhandenen Relokationen abzugleichen.
Eine solche Analyse ist jedoch architekturspezifisch und aufwendig. Als Alternative müsste man
sicherstellen, dass der Compiler diese Optimierung nicht durchführt.
4.2.5.2 Kleinere Sektionen durch Compiler
Ein anderer Ansatz, Module mit der Granularität von Funktionen und Datenstrukturen zu erstellen ist,
jede Funktion und jede Datenstruktur in einer eigenen Sektion abzulegen. Dadurch wird sichergestellt,
dass die vorgestellten Optimierungen nicht zu Problemen führen. Da der Compiler kein Wissen über
die relativen Positionen der einzelnen Funktionen und Datenstrukturen zueinander hat, kann er keine
3 Das Beispiel ist hierbei für einen kleineren Mikrocontroller aus der Atmel AVR Familie übersetzt worden. Der Datenspeicher
dieses Typs ist nur 1 KByte groß, sodass der GCC hier immer relative Sprünge generiert.
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