Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

4 Basisschicht eines Verwalters
COFF
Beim Entwurf des COFF-Binärformats [Gir88, Del96] wurden von Anfang an mehr Informationen
integriert, um eine spätere Fehlersuche zu ermöglichen. So sind die Symboltabellen erweitert und
enthalten zu jedem Eintrag die Art und den Typ des beschriebenen Datums. Auch das Definieren von
eigenen Typen wird in den COFF-Debuginformationen unterstützt. Zusätzlich wurde eine Tabelle mit
Zeilennummerinformationen hinzugefügt.
Nachteil der COFF-Debuginformationen ist, dass das Format kaum Erweiterungsmöglichkeiten
vorsieht und die angebotenen Informationen nur die grundlegenden Daten der Elemente beschreibt. So
wird beispielsweise die Größe von Daten oder Funktionen nicht explizit angegeben. Außerdem werden
von den Compilern oft nur Debuginformationen für global sichtbare Elemente erzeugt, nicht aber für
lokale Variablen oder lokale (statische) Funktionen.
Microsoft CodeView und PDB
Microsoft verwendet zwar für die Windows-Betriebssysteme eine abgewandelte Version des COFF-
Formats, um die Binärdateien zu speichern; die Debuginformationen innerhalb von COFF werden
jedoch nicht verwendet. Stattdessen werden zusätzliche Informationen in einem proprietären Format
erzeugt und gespeichert. Das Format hat sich dabei im Laufe der Zeit verändert. Zunächst wurden
die Informationen in einer eigenen Sektion innerhalb der PECOFF-Datei im CodeView Format
(CV4) [TIS93] gespeichert. Mit Visual Studio 6.0 führte Microsoft die Programm DataBase (PDB) ein,
welche die Debuginformationen außerhalb der Binärdatei in einer eigenen Datei abspeichert [Mic05].
Die ursprüngliche Version (PDB 2.0) wurde in nachfolgenden Versionen des Visual Studios (Visual
Studio .NET) durch eine erweiterte, neue, aber inkompatible Version (PDB 7.0) ersetzt.
Während das CodeView-Format noch offiziell dokumentiert ist [SS + 96], werden für die Programm
DataBase lediglich Bibliotheken angeboten, um auf die Daten zuzugreifen 6 . Anhand der Schnittstellen
kann man jedoch schließen, dass die PDB umfangreiche Debuginformationen enthält.
DWARF
Das DWARF 7 -Format gibt es mittlerweile in der Version 3. Die erste Version entstand in den 1980er
Jahren, zusammen mit dem ELF-Binärformat, als Format des Debuggers sdb im Unix System V
Release 4 (SVR4). Ein großer Nachteil des Formats war jedoch, dass die Informationen nicht sehr
effizient gespeichert wurden und somit unnötig viel Platz benötigten. DWARF 2 entschärfte diesen
Nachteil und speichert die Daten effizienter. Dafür ist DWARF 2 vollkommen inkompatibel zu DWARF 1.
Erst Ende der 1990er Jahre etablierte sich DWARF zum Standarddebugformat für Unix-Systeme, vorher
wurde zum Teil ELF mit stabs-Informationen verwendet. Da die Standardisierung von DWARF 2 nie
abgeschlossen wurde und Bedarf für die Unterstützung von 64-bit-Systemen entstand, wurde im Jahr
2006 DWARF 3 als kompatibler Nachfolger standardisiert [Fsg05]. Eine Einführung und Hintergründe
zur Geschichte des DWARF-Formats kann man bei Michael Eager [Eag07] nachlesen.
Das DWARF-Format bietet Unterstützung zur Beschreibung der üblichen Debuginformationen.
Besonders sind dabei die umfangreichen und flexiblen Möglichkeiten zu nennen, um die Position
einer Variable oder eines Parameters anzugeben. In DWARF 2 wurde die Möglichkeit hinzugefügt,
6 Zum Zugriff auf die Programm DataBase bietet Microsoft die Bibliothek DbgHlp und das umfangreichere Entwicklungspaket
DIA (Debug Interface Access SDK) an.
7 Die Bezeichnung DWARF wird häufig als Akronym für Debugging With Attributed Record Format gedeutet. Tatsächlich
taucht diese Bezeichnung jedoch nie in einer der DWARF-Spezifikationen auf. Es wird vermutet, dass der Name DWARF
als Wortspiel auf das Binärformat ELF entstanden ist [Eag07].
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