Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

4.5 Aufbau und Architektur
Ein initiales Modul ist allerdings nur dann notwendig, wenn der Ausgangszustand des Knotens
nicht durch den Verwalter selbst erstellt wurde oder wenn die dazu verwendeten Informationen nicht
mehr zu Verfügung stehen. Ansonsten kann das Speichermodell mit den Daten aus einer vorherigen
Verwalterverbindung initialisiert werden.
4.5.5 Binder
Um den Code für die Ausführung auf dem Knoten vorzubereiten, stellt die Basisschicht einen dynamischen
Binder für verschiedene Zielarchitekturen zur Verfügung. Er wird vor dem Installieren der
ausgewählten Module vom ImageManager aufgerufen. Der Linker findet auch Verwendung, um
Code im Rahmen einer Dienstleistung für die lokale Ausführung vorzubereiten. Als Eingabe erhält er
neben den Ausgangsdaten eine Liste von Relokationen, die er anwenden soll. Anhand der Relokationsdaten
kann der Binder die Adresse des Zielsymbols identifizieren und die entsprechende Speicherstelle
anpassen. Die gebundenen Binärdaten werden in einen neuen Speicherbereich geschrieben, um die
Originaldaten für ein erneutes Binden zu erhalten.
4.5.6 Interaktion mit verwalteten Knoten
Bei der Interaktion mit einem verwalteten Knoten sind verschiedene Komponenten beteiligt. Zunächst
wird ein Kommunikationssystem benötigt, um Unterstützungsanfragen zu empfangen und Befehle
an das Gerät zu schicken. Zur Umsetzung der Befehle wird auf dem Gerät ebenso eine Infrastruktur
benötigt, wie zur Erzeugung und Weiterleitung von Anfragen an den Verwalter. Diese Komponenten
werden im Folgenden betrachtet.
4.5.6.1 Kommunikation
Die Anbindung eines verwalteten Knotens wird in der Basisschicht des Verwalters durch die Komponente
DeviceStub realisiert. Sie bietet eine einheitliche Schnittstelle an, um mit einem Knoten zu
interagieren. Die wichtigste Operation dabei ist der Zugriff auf den Speicher eines Knotens. Daneben
werden aber auch Möglichkeiten angeboten, Code auf dem Knoten aufzurufen oder die Ausführung an
einer bestimmten Stelle auf dem Knoten fortzusetzen.
Für den tatsächlichen Zugriff auf den Speicher ist eine Kommunikation mit dem verwalteten Knoten
notwendig. Diese wird durch die Komponente CommSys abstrahiert. Die tatsächliche Realisierung der
Kommunikation kann so unabhängig vom Rest des Systems erfolgen.
Für die prototypische Implementierung wurde ein leichtgewichtiges paketorientiertes Protokoll entwickelt,
welches Befehle zeichenweise über eine unzuverlässige Kommunikationsverbindung überträgt
und Antwortpakete entsprechend auswertet. Das Protokoll verwendet Prüfsummen, um Veränderungen
durch Übertragungsfehler festzustellen, und Identifikationsnummern, um falsche oder verlorene
Nachrichten erneut anfordern zu können. Die Kommunikationsverbindung, über die diese Pakete
gesendet und empfangen werden, ist durch eine einfache Schnittstelle (DeviceLink) vorgegeben.
Abbildung 4.18 fasst den Aufbau in Form eines Klassendiagramms zusammen.
Die Trennung in drei Objekte lässt eine flexible Abstimmung auf das tatsächliche Kommunikationsmedium
zu. So wurden DeviceLink-Objekte für Netzwerk- und serielle Verbindungen implementiert,
die unabhängig vom Übertragungsprotokoll ausgetauscht werden können. Falls das Kommunikationsmedium
bereits eine zuverlässige Übertragung bietet, so kann auch das Kommunikationsprotokoll durch
ein einfacheres ersetzt werden. Man kann sogar eine sehr enge Kopplung mithilfe gemeinsam genutzten
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