Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

4.3 Basismechanismen zur Modulverwaltung
Das eigentliche Entfernen eines unbenutzten Moduls ist anschließend relativ einfach. Dazu muss
lediglich der Speicherbereich, der durch das Modul belegt wird, der Speicherverwaltung als frei
gemeldet werden. Damit steht der Speicher wieder für andere Aufgaben zur Verfügung. Falls die
Speicherverwaltung vom Verwalter durchgeführt wird, ist nicht einmal eine Interaktion mit dem Gerät
notwendig.
Die eigentliche Aufgabe liegt jedoch darin, sicherzustellen, dass das Modul tatsächlich nicht mehr
erforderlich ist. Das ist der Fall, wenn das Modul auf dem Knoten nicht mehr referenziert wird. Möglichkeiten
und Probleme, dies festzustellen, sind in Abschnitt 4.4 beschrieben. Da das Entfernen eines
Moduls immer als Teiloperation in Zusammenhang mit einer anderen Operation eingesetzt wird, ist die
Abhängigkeitsprüfung nicht die Aufgabe dieses Mechanismus. Im Rahmen von anderen Operationen
wird manchmal Code entfernt, obwohl er zu diesem Zeitpunkt streng genommen noch referenziert wird.
Die anfordernde Operation trägt daher die Verantwortung dafür, dass keine Abhängigkeiten verletzt
werden.
4.3.3 Dynamisches Austauschen von Modulen
Das Austauschen von Modulen ist eine weitere wichtige Operation. Sie kann für vielfältige Szenarios
genutzt werden. So stellt das Austauschen einer Funktion durch einen Stellvertreter die Basis für
das dynamische Auslagern und Parken von Funktionen dar. Mit dem Austauschen des Stellvertreters
durch die eigentliche Funktion wird auch das bedarfsgesteuerte Installieren realisiert. Des Weiteren
kann man durch das Austauschen einer Funktion eine Ersetzungsoperation erstellen, die es erlaubt,
Programmteile dynamisch zu aktualisieren.
Im Gegensatz zu Funktionsmodulen ist der Austausch von Datenmodulen ohne zusätzliches anwendungsspezifisches
Wissen selten sinnvoll. Funktionsmodule verwalten einen konstanten Inhalt, den
Code. Bei Datenmodulen gilt das nur für nur-lesbare Daten. Die meisten durch Datenmodule repräsentierten
Speicherstellen werden jedoch während der Programmabarbeitung verändert. Ein Datenmodul
repräsentiert somit zwar die Position und die Struktur, jedoch immer nur eine Momentaufnahme der
tatsächlichen Daten. Das Austauschen von Datenmodulen wird daher nur im Rahmen des Ersetzens
oder Aktualisierens (siehe Abschnitt 4.6.3) eingesetzt, da hier Wissen über die Bedeutung und Verwendung
der Daten vorliegt. Dennoch können beim Austauschen von Funktionen zusätzliche Datenmodule
installiert oder installierte Module vollständig entfernt werden. Dies entspricht jedoch nicht dem
dynamischen Austauschen, da keine Verweise von einem Datenmodul auf ein anderes umgeschrieben
werden.
Das generelle Vorgehen beim Austauschen ist in Abbildung 4.11 dargestellt. Zunächst müssen
alle Verweise auf das Modul gefunden werden, um sie anzupassen. Details zum Auffinden von
Anhängigkeiten und Grenzen der Verfahren werden im nächsten Abschnitt geschildert. Wenn alle
Verweise identifiziert werden konnten, wird das neue Modul installiert. Anschließend erfolgt die
Anpassung der Verknüpfungen, sodass Verweise auf das alte Modul nun auf das neue Modul zeigen.
Schließlich kann das alte Modul entfernt werden.
Um den Speicherplatz, der durch das Entfernen des alten Moduls frei wird, gleich nutzen zu können,
kann das Entfernen auch vor dem Installieren des neuen Moduls durchgeführt werden. Das Austauschen
als Gesamtoperation darf dann jedoch nicht unterbrochen werden, da sich das System währenddessen
in einem inkonsistenten Zustand befindet.
Bevor der Austausch allerdings begonnen wird, muss überprüft werden, ob nach dem Austausch
eine konsistente Konfiguration vorliegt. Hierzu muss zunächst darauf geachtet werden, dass beim
Austausch eines Moduls die Schnittstellen, welche von den noch vorhandenen Modulen verwendet
werden, erfüllt sind. Das heißt, dass Abhängigkeiten von installierten Modulen zu alten Modulen,
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