GI Peter Holleczek (Hrsg.)

PEARL 96

Workshop ber Realzeitsysteme

Fachtagung der GI-Fachgruppe 4.4.2
Echtzeitprogrammierung, PEARL
Boppard, 28./29. November 1996

Springer etc.


Herausgeber

Peter Holleczek
Regionales Rechenzentrum der
Universität Erlangen-Nürnberg
Martensstr. 1, D-91058 Erlangen

Programmkomitee

A. FleischmannPfaffenhofen
W. GerthHannover
W.A. HalangHagen
K. MangoldKonstanz
R. MüllerLeipzig
H. RzehakMünchen
U. SchneiderMittweida
G. ThieleBremen
H. WindauerLüneburg


Vorwort

Manchmal kommt es noch schlimmer, als gedacht. Standen im Vorjahr bereits Befürchtungen im Raum, der Workshop PEARL'95 könnte angesichts flauer Konjunktur und allgemein rückläufiger Teilnehmerzahlen nicht mehr abgehalten werden, so sind - die öffentliche Diskussion läßt keinen unberührt - in diesem Jahr die wirtschaftliche Lage noch angespannter, die Sparmaßnahmen noch rigoroser. Ob das Sparen gerade bei der Fachdiskussion zu künftigen Entwicklungsstragien so weise ist, fragt sich sicher nicht nur die Redaktion des PEARL- Workshops. So hat denn nur das immer noch positive Ergebnis der Vorjahresveranstaltung und die Erkenntnis, daß es wohl so etwas wie einen hartnäckigen Kern an Echtzeit-Experten gibt, die Fachgruppe bewogen, sich wieder unverdrossen in das Wagnis eines Workshops zu stürzen.

Auf ihr Kerngebiet hat sich demgemäß die Fachgruppe - nach einem Ausflug in die Welt der Echtzeit-Kommunikation - mit ihrem Leitthema in diesem Jahr zurückgezogen. Eingebettete Systeme/embedded systems werden zunächst unter 'Betriebssystemaspekten' behandelt. Die Übertragung durchentwickelter Programme von einer Rechner-Architketur auf eine andere war bislang mit aufwendigen Umwegen verbunden: die vorgestellte erfolgreiche Transferassemblierung eröffnet wirtschaftlichere Wege. Die Kluft zwischen den unterschiedlichen Betriebssystemwelten, der bewährten Windows-Basis für Schnittstellen zum Benutzer und Echtzeitsystemen für Steuerungsaufgaben, ist sattsam bekannt. Ziel des industriell eingesetzten Betriebssystems RMOS ist es, eine Brücke zu schlagen. Ein Musterbeispiel für verteilte Systeme von eingebetteten Systemen begegnet uns in modernen Kraftfahrzeugen: Hier soll OSEK helfen, mit einheitlichen Schnittstellen für Betriebssystem, Kommunikationssystem und Management die Produktion zu vereinfachen.

Unter 'Anwendungen' setzt sich das Leitthema quasi fort. Weiterarbeit bei Ausfüllen mit verminderter Leistungsfähigkeit heißt wirtschaftliche Fehlertoleranz. Programme hierzu lassen sich aus wohlgetesteten Moduln von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) besonders elegant erstellen. Daß eine individuelle Programmierung Vorteile gegenüber SPS-Realisierung haben kann, zeigen umgekehrt die Erfahrungen aus einem Anwendungsprojekt.

Zu einem etwas erfreulichen zweiten Schwerpunkt kommt die Tagung durch die jüngste Entscheidung des DIN, nach Auslaufen der alten PEARL-Norm mit der Standardisierung von PEARL'90 einen Neubeginn zu signalisieren. Unter 'Sprachentwicklung' werden Erfahrungen mit PEARL'90 im Rahmen der Lehre vorgestellt, die zwar durchwegs positiv sind, aber Defizite bei Studenten aufdecken, die nicht zuletzt wegen leistungsfähigen Entwicklungsumgebungen lieber programmieren statt denken. In einer Diskussion wird der Frage nachgegangen, wie es mit PEARL'90 angesichts einer gewissen Renaissance weitergehen soll.

Programmierung und Programmentwicklung stehen auch im Abschnitt 'Verfahren' im Vordergrund. Eines der Kernprobleme der Echtzeitprogrammierung ist die Frage der Vorhersagbarkeit von zeitlichen Programmabläufen. Ein Satz von Einschränkungen bzw. Erweiterungen von Programmierkonstrukten soll dafür sorgen, eine Begrenzung von Ausführungszeiten zu sichern. Für das Ziel der Sicherheit von Anlagen und optimale Prozeßführung wichtig, aber oft zu Unrecht im Hintergrund stand bisher die Bereitstellung von Betriebserfahrungen. Es wird ein Verfahren vorgestellt, das ohne unangemessenen Aufwand auskommt und die Basis für ein wissensbasiertes System zur Unterstützung liefert. Das Ziel auf einem anderen Weg verfolgt ein Ansatz, der eine Echtzeit-Expertensystem-Shell mit einem Simulator koppelt. Eine Analyse aktueller Zustände und künftiger Entwicklungen soll helfen, Störungen frühzeitig zu erkennen und geeignete Steuerungsmaßnahmen auszuwählen.

Zum Ausklang gibt der Workshop einige 'Perspektiven' auf den Weg. Eine kritische Auseinandersetzung mit Eingebetteten Systemen bringt in Erinnerung, daß sie in der Regel einen vielstufigen Entwicklungsprozeß durchlaufen, ihrerseits aus verschiedenen Komponenten bestehen und letztlich den Nachweis der Funktionsfähigkeit schuldig bleiben und selbst für Eingeweihte eine nur unbefriedigende Bedienbarkeit an den Tag legen. Nur zum Teil beantwortbare Fragen dürften die sicher bei vielen Fachleuten vorhandene Verunsicherung nur verstärken. Große Unsicherheit gibt es auch auf dem Gebiet Patentrecht und Urheberschutz. Die weit hinter der Realität herhinkende Rechtsprechung wird beleuchtet und ihre Anwendbarkeit, insbesondere für Eingebettete Systeme, diskutiert. Zu guter Letzt soll das Augenmerk der Teilnehmer auf eine Programmiersprache, JAVA, gelegt werden, die aus der Multimediaszene stammt und im Begriff ist, andere Bereiche zu erobern. Ob sie auch für die Echtzeitprogrammierung geeignet ist oder angepaßt werden kann, wird viele Fachleute interessieren.

Gerade in Anbetracht der überbordenden Sparmaßnahmen möchte ich mich bei den Firmen Siemens, ATM und Werum für die Unterstützung dieser Veranstaltung bedanken. In eben diesem Sinne freue ich mich, daß der Springer-Verlag der Fachgruppe weiterhin die Möglichkeit einer Publikation zur Verfügung stellt.

Ich würde mich freuen, wenn sich die Mühe der Vortragenden bei der Gestaltung ihrer Beiträge positiv auf die Veranstaltung als Forum für die 'Echtzeitprogrammierung' auswirkt und die Grundlage für fruchtbare Auseinandersetzung und Dispute bietet.

P. Holleczek Erlangen, September 1996


Inhaltsverzeichnis

Seite
Betriebssystem-Aspekte
PowerPEARL auf einem transferassemblierten Echtzeitbetriebssystem zur Steuerung schneller Maschinen
W. Gerth und B. Wolter, Universität Hannover
1
Betriebssystem-Voraussetzungen für die Integration von Prozeßführungs-, SPS- und B&B-Aufgaben in Einprozessor-Appplikationen
M. Wrobel, Siemens
12
OSEK-Standardschnittstellen für die Elektronik im Kraftfahrzeug
J. Spohr, ATM Computer GmbH
23
Anwendungen
Wirtschaftliche Fehlertoleranz in Funktionsblock-konfigurierbaren Feldstationen
H. J. Beestermöller und G. Thiele, Universität Bremen
29
Automatisierte Dosierung von metallischen Legierungen mittels kontinuierlich fördernder Pumpen
Th. Eymann, M. Polifke, E. Schmachtenberg und R. Tracht, Universität Gesamthochschule Essen
41
Sprachentwicklung
PEARL90 in der Lehre - Erfahrungsbericht
L. Frevert, Fachhochschule Bielefeld
50
Verfahren
Zur Unterstützung der Vorhersehbarkeit von Programmausführungszeiten in PEARL
D. Verber und M. Colnari, Universität zu Maribor
und W. A. Halang, FernUniversität Hagen
60
Ein Verfahren zum Erwerb und zur Bereitstellung von Betriebserfahrungen
B. Boussoffara und P. Elzer, Technische Universität Clausthal
70
Echtzeit-Expertensystem-Shell mit Simulatorkopplung
R. Müller, A. Kroll und J. Piesch, HTWK Leipzig
83
Perspektiven
Zuviel Elektronik verdirbt den Brei - Embedded Systems aus Nutzersicht
K. Mangold, ATM Computer Konstanz
92
Zum patentrechtlichen Schutz von Softwareprodukten
H. Springorum, Mönchengladbach
101
Java & Echtzeitsysteme?
J. Kleinöder und U. Rastofer, Universität Erlangen-Nürnberg
112