Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

4 Basisschicht eines Verwalters
Der Abgleich des Zustands kann nicht vollkommen automatisch vorgenommen werden. Hier ist
immer externes beziehungsweise manuell erworbenes Wissen notwendig. Positiv wirkt sich jedoch aus,
dass bei einem Funktionsaufruf einige Register von der aufgerufenen Funktion benutzt werden und
somit keinen für die aufrufende Funktion relevanten Zustand enthalten. Der Zustand in den Registern
ist somit kleiner und möglicherweise besser zu handhaben. Beim Abgleich des Stackinhalts ist kaum
automatische Unterstützung möglich. Es kann lediglich der Sonderfall automatisch identifiziert werden,
dass außer lokalen Variablen keine anderen Zwischenergebnisse auf dem Stack abgelegt sind.
Als generelle Lösung bietet sich daher nur der schon im Rahmen der aktiven Funktionen vorgeschlagene
Weg an: das Warten auf Beendigung der Funktion. Bei Funktionen auf dem Aufrufpfad lässt sich
allerdings nicht sagen, wie lange man warten muss, bis die Funktion beendet ist. Je tiefer die Funktion
sich auf dem Aufrufpfad befindet, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit einer langen Wartezeit.
4.4.2.5 Sonstige dynamisch entstehende Verweise
Neben den dargestellten Möglichkeiten, wie Verweise auf Code entstehen können, kann man sich noch
verschiedene andere Arten vorstellen. So könnte die Adresse einer Funktion zum Beispiel mit Hilfe
von Zeigerarithmetik aus einer Basisadresse errechnet werden. Oder eine Anwendung kann selbst den
Aufrufstack analysieren, um Funktionsadressen zu extrahieren.
Solche Verweise können nicht zuverlässig erkannt und somit auch nicht automatisch angepasst
werden. Man muss daher die Anforderung an den Code stellen, dass Verweise, welche dynamisch entstehen
und nicht durch die oben genannten Arten gefunden werden können, durch zusätzliches externes
Wissen bekannt sind. Alternativ kann man auch auf ein Regelwerk setzen, das die Entstehung solcher
Verweise verhindert, wie beispielsweise die oben schon erwähnten Misra-C Regeln. Im Allgemeinen
stellt diese Forderung keine große Einschränkung dar. Um nachvollziehbare und leicht verständliche
Programme zu schreiben, sollte man ohnehin auf komplexe Arten, dynamisch Verweise zu erstellen,
verzichten.
4.4.3 Abhängigkeitsgraph
Die Verwaltung der Verweise wird von der Basisschicht mithilfe eines Abhängigkeitsgraphen realisiert.
Der Abhängigkeitsgraph wird im Rahmen einer globalen Abhängigkeitsanalyse aus den Referenzen
zwischen den Modulen erstellt. Dabei gehen in erster Linie alle statischen Verweise ein. Ist ein Modul
auf dem Gerät installiert, so werden auch dynamische Verweise berücksichtigt, um ein vollständiges
Bild der Struktur zu erhalten. Für jedes Modul wird dabei festgestellt, welche anderen Module benötigt
werden. Das Ergebnis kann man als gerichteten Graphen darstellen. Abbildung 4.14 zeigt ein einfaches
Beispielprogramm mit seinem Abhängigkeitsgraphen. Die Knoten stellen die Module dar, eine Kante
beschreibt eine Abhängigkeit. Zusätzlich müssen noch externe Abhängigkeiten modelliert werden.
Diese werden als zusätzliche Kanten in den Graphen eingefügt und haben keinen Knoten als Quelle.
Mit solchen Kanten werden beispielsweise der Startpunkt der Anwendung und Einsprungpunkte für
Unterbrechungsbehandlungen gekennzeichnet. Ebenso können auch aktive Funktionen durch eine
externe Abhängigkeit markiert werden.
Anhand des Abhängigkeitsgraphen lassen sich die Vorgänge und Bedingungen der Basisoperationen
anschaulich darstellen:
• Bei der Installation wird gefordert, dass die installierten Module in sich abgeschlossen sind.
Am Abhängigkeitsgraphen bedeutet dies, dass keine Kante von den installierten Modulen zu
nicht installierten Modulen geht. Werden neue Module hinzugefügt, so muss diese Bedingung
weiterhin gelten.
72