Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

4.2 Modularisierung
relativen Sprünge zwischen den Funktionen verwenden. Gleichzeitig kann er nicht ein Symbol für
Sprünge oder Zugriffe auf mehreren Funktionen oder Daten verwenden.
Wird jedes Element in einer eigenen Sektion abgelegt, sind somit die Verknüpfungen mit anderen
Modulen vollständig sichtbar und durch die Relokationstabellen beschrieben. Außerdem sind alle
Einsprungpunkte durch Symbole gekennzeichnet.
Als Nachteil dieses Verfahrens kann man anführen, dass einige Optimierungen nicht mehr durchgeführt
werden. Das kann jedoch teilweise entkräftet werden. So kann beispielsweise ein entsprechender
Binder (ein sogenannter relaxing Linker) während des Bindens absolute Sprünge durch relative Sprünge
ersetzen, falls es die Entfernung und der umgebende Code erlauben.
Um jedes Element in eine eigene Sektion abzulegen, gibt es zwei Möglichkeiten:
• Viele Compiler lassen sich durch spezielle Anweisungen im Quellcode steuern. Man könnte
somit für jede Funktion und jede Datenstruktur im Quellcode angeben, in welcher Sektion sie
abgelegt werden soll 4 . Dieser Vorgang lässt sich auch automatisieren, beispielsweise durch den
Einsatz von Techniken der aspektorientierten Programmierung. Zu beachten ist allerdings, dass
die Anweisungen im Quellcode compilerabhängig sind.
• Alternativ bieten die meisten Compiler von sich aus die Möglichkeit, einzelne Sektionen für jede
Funktion und Datenstruktur zu erzeugen. Meistens lässt sich dieses Verhalten durch einen entsprechenden
Aufrufparameter aktivieren 5 . Dieser Parameter ist zwar ebenfalls compilerabhängig,
jedoch ist der Compileraufruf an sich für jeden Compiler anzupassen.
Abbildung 4.9 zeigt anhand des einfachen Beispiels, wie der Inhalt einer Binärdatei mit den entsprechenden
Optionen übersetzt in einzelne Sektionen aufgeteilt ist.
4.2.5.3 Ergebnisse
In diesem Abschnitt wurde eine Möglichkeit vorgestellt, eine Software in Module aufzuteilen. Ausgangspunkt
waren dabei Objektdateien, wie sie zum Zeitpunkt des Bindens vorliegen. Ausgehend von
der Struktur solcher Dateien wurden Sektionen als Module abgebildet. Es wurden anschließend zwei
Möglichkeiten vorgestellt, Module für einzelne Funktionen und Datenstrukturen zu erstellen.
Bei der ersten Möglichkeit werden Elemente innerhalb einer Sektion anhand der Symbole identifiziert
und zu Modulen transformiert. Es wurde gezeigt, dass dieses Vorgehen nicht ohne zusätzliche
Informationen durchzuführen ist. Die zusätzlich benötigten Informationen können zum Teil automatisch
generiert werden, teilweise ist jedoch eine aufwendige Codeanalyse notwendig.
Beim zweiten vorgestellten Verfahren wird der Compiler angewiesen, jede Funktion in eine separate
Sektion abzulegen. Anschließend kann jede Sektion in ein Modul überführt werden. Falls der Compiler
4 Beim weit verbreiteten C-Compiler aus der GCC-Sammlung und bei Intels optimierendem Compiler für x86 (ICC) kann
beim Prototyp einer Funktion mit dem Attribut section die gewünschte Sektion ausgewählt werden. Zum Beispiel:
void hello() __attribute__ ((section(".text.hello")));
Bei Microsofts Visual C/C++ Compiler wird mit einer pragma-Anweisung die Sektion der nachfolgenden Elemente
bestimmt. Beispiel:
#pragma code_seg(".text.hello")
void hello() { /* Implementierung */ }
5 Beim GNU C-Compiler führen die Kommandozeilenoptionen -ffunction-sections und -fdata-sections
dazu, dass jede Funktion und jedes Datum in einer eigenen Sektion abgelegt wird. Andere Compiler bieten ähnliche
Optionen an. Der Microsoft Visual C/C++-Compiler beispielsweise erzeugt mit der Option /Gy ein ähnliches Resultat.
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