32、GNAT Pro在关键任务航天应用中的运行机制与优势

GNAT Pro在关键任务航天应用中的运行机制与优势

1. 编译流程与中间表示

编译器会对源代码进行处理，生成简化代码，这是一种低级的Ada伪代码（与目标无关），它将复杂的结构扩展为一系列更简单的数据和代码（包括运行时调用）。随后，该代码会被编译成汇编代码，最终转换为目标代码。这些中间表示的存在有助于目标代码的认证，因为它缩小了不同表示之间的语义差距。此外，还可以访问已声明类型和对象的表示信息。

同时，提供了完整的安全与安保附件支持，包括通过编译器警告和运行时错误（使用 pragma Normalize_Scalars 以及用户可选择的一些额外有效性检查级别）来检测未初始化变量的功能。

2. 受限的Ravenscar运行时

2.1 运行时系统架构

运行时系统由多个库组成，这些库实现了编译器无法直接生成的功能。运行时的复杂性主要取决于所支持的特性。

为充分利用Ravenscar配置文件的限制，设计了一个紧凑高效的运行时，它与无此限制时使用的运行时有很大不同。Ravenscar运行时为任务和同步操作提供了简化、更高效的版本。

其采用分层架构来隔离目标依赖。有一个与目标无关的层，即GNU Ada运行时库（GNARL），它提供了编译器已知的接口。依赖于特定机器和操作系统的运行时部分称为GNU低级库（GNULL），它提供了一个与目标无关的接口。GNULL是一些粘合代码，将通用接口转换为对操作系统接口的调用，从而便于移植。在裸机目标（如ERC32）上，GNULL是该接口的完整实现。

将运行时重新定位到不同的操作系统，只需将GNULL接口（大约十几个用于创建