Fachgruppe 4.4.2
Echtzeitprogrammierung
PEARL
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Fachgruppe 4.4.2
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News
Mitteilungen
1/96
der GI-Fachgruppe 4.4.2
Echtzeitprogrammierung
PEARL
| Herausgeber |
GI-Fachgruppe 4.4.2 Echtzeitprogrammierung PEARL |
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| Sprecher |
Dr. H. Windauer Werum GmbH Erbstdorfer Str. 14 D - 21337 Lüneburg
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| Stellvertreter |
Dr. P. Holleczek Universität Erlangen-Nürnberg Regionales Rechenzentrum Martenstraße 1 D - 91058 Erlangen
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| Redaktion |
Prof. Dr. L. Frevert Auf dem Heuplacken 10 D - 32105 Bad Salzuflen
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Layout | Holleczek | ||||
| Redaktionell geschlossen: 25. 05. 1996 |
| 1. | Nachlese zu PEARL '95 |
| 2. | Informationen zu Ada95 |
| 3. | Erfahrungen mit PEARL90 auf Linux |
| 4. | Latest News: Aktuelle Information über den Stand der Normung von PEARL 90 |
| Anhang: | Mitgliederanschriften |
Als Tagungsleiter konnte Herr Holleczek in seinen Schlußworten am 1. 12. wieder auf einen interessanten Workshop zurückblicken, mit schönen Vorträgen (Druckfassungen in der Reihe "Informatik aktuell" des Springer-Verlages) und genügend Raum für Diskussionen. Deshalb wurde seine Ankündigung von PEARL '96 - am 28./29. 11. 1996 wieder in Boppard - mit Beifall aufgenommen. Die Teilnehmerzahl ist zwar mit 45 geringer als in den Vorjahren gewesen, aber andere einschlägige Tagungen mußten zum Teil noch gravierendere Rückgänge verzeichnen.
Zu Recht sagte Herr Holleczek, daß ein Großteil der Tagung sich mit Paketverteilung beschäftigt habe; er spielte damit auf den Modellprozeß an, der vor vielen Jahren als Beispiel für Entwurfsverfahren und als Blickfang auf Messeständen diente. Nur habe es sich dieses Mal nicht um konkret faßbare Stücke gehandelt, sondern um Informationspakete. In der Tat bildete das Übertragungsverfahren ATM (Asynchronous Transfer Mode) mit seinen Datenpaketen kurzer und konstanter Länge einen ersten Schwerpunkt mit einer Einfürung "ATM und Realzeit" von W. Bauerfeld (DeTeBerkom, Berlin) und einer Übersicht über die Realzeitanforderungen des Fernsehrundfunks und die Nutzungsmöglichkeiten des ATM, die Herr Sauter (Institut für Rundfunktechnik, München) vortrug.
Als Physiker wies Herr Bauerfeld zu Recht darauf hin, daß ein Bit in allen Netzen, auch in "Hochgeschwindigkeitsnetzen", in gleicher Zeitspanne etwa den gleichen Weg zurücklegt. Deshalb wäre es wohl zweckmäßiger, von "Schnelligkeit" zu sprechen, wenn es darauf ankommt, Information (viele zusammengehörige Bits) in möglichst kurzer Zeit zu übertragen.
Von Schnelligkeit im studentischen Lernen handelte die nächste Sitzung. Frau A. Braune (TU Dresden) berichtete über den graphischen Entwurf von Echtzeitprogrammen, was die Studenten davon abhalten soll, sofort zu programmieren und erst später zu denken. Anschließend stellte Herr W.A. Halang (Fernuni Hagen) den dort entwickelten multimedialen PEARL-Fernkurs vor.
Dann ging es um praktische Probleme der Programmentwicklung. Herr K. Mangold (ATM Computer, Konstanz) behandelte die Portierungsprobleme, die sich aus der Schnellebigkeit der Computer-Hardware ergeben: zwar werden große technische Anlagen oft mehrere Jahrzehnte in Betrieb gehalten, die zur Steuerung verwendete Rechner-Hardware ist jedoch schon nach wenigen Jahren veraltet und nicht mehr wartbar, weil Ersatzteile nicht mehr beschaffbar sind. Die neue Hardware ist zwar fast immer schneller als die alte, aber bekanntlich gilt auch: Die (Betriebssystem-)Software wird schneller langsamer' als die Hardware schneller wird. Der Aufwand für Portierungen sei schlecht abzuschätzen, weil harte Anforderungen an das Echtzeitverhalten aus dem Programmcode nicht ersichtlich seien und häufig auch in der übrigen Dokumentation nicht explizit festgehalten seien.
Herr Darscht (IAS, Uni Stuttgart) gab anschließend einen Bericht über praktische Erfahrungen mit einer objektorientierten Methode (nach Shlaer und Mellor) zur Entwicklung von Automatisierungssystemen. Er schlug insofern in die gleiche Kerbe wie Herr Mangold, als auch er die Formulierungsmöglichkeit von Zeitanforderungen vermißte.
An den nachsten (vorgezogenen) Vortrag schloß sich eine besonders rege Diskussion an: Herr Streich (GMD, St. Augustin) behandelte das Problem des Exception-Handling bei Zeitüberschreitungen. Kritisiert wurde vor allem, daß sein Beispiel der Steuerung eines Roboters zu speziell sei, um die allgemeine Tauglichkeit des interessanten (und hier erfolgreichen) Ansatzes zu beweisen.
Der erste Tag schloß mit der gemeinsamen Sitzung der Fachgruppen 4.4.1 und 4.4.2 und dem traditionellen Treffen bei "Opa und Oma".
Der zweite Tag begann wieder mit der Behandlung von Transportproblemen: Herr List (Uni Erlangen-Nürnberg) stellte ein Simulationsmodell vor, mit dem Reaktionsgeschwindigkeit und Lastverhalten von Profibus-Systemen untersucht werden können, um dem Anwender Voraussagen über deren Zeitverhalten zu ermöglichen. Anschließend ging es Herrn Bai (Uni Hamburg) nicht um Prozeßautomatisierung, sondern um Lastmessungen bei der Übertragung von Video-Bildern in Kommunikationsnetzen: Schnelligkeit bzw. Lastverringerung müssen dort durch Datenkompression erreicht werden, so daß die Netzbelastung vom Bewegungsinhalt der Videoquellen und von Parametern des Kompressionsverfahrens abhängt und detailliert gemessen werden muß, um Voraussagen für konkrete Anwendungen zu ermöglichen.
Bei ATM können die einzelnen Datenpakete eines Datenstromes ihre relative zeitliche Lage zueinander durch die Übertragung verändern. Herr Dünkel (TU Ilmenau) berichtete darüber, wie man diese Schwankungen wieder verkleinern kann, um die angestrebte Dienstgüte fnr Echtzeit-Übertragungen zu erreichen.
Die letzte Sitzung war Betriebssystem-Aspekten gewidmet. Herr Rautenberg (Uni der Bundeswehr, München) stellte erfolgreiche Versuche vor, Sprache digital unter Einhaltung von Zeitschranken (d. h. unter Regie eines Echtzeitbetriebssystems) in heterogenen Netzen zu übertragen. Herr Schrimpf (RWTH Aachen) schilderte anschließend, wie Bandbreite-Reservierungsverfahren aus der Multimedia-Technik in der Automatisierungstechnik genutzt werden können, um Echtzeit-Verarbeitung in einem Rechnernetz mit verteiltem Betriebssystem zu erreichen, das sich wie ein einziger virtueller Rechner verhält.
Im letzten Vortrag von Herrn Baran (FH Hamburg) wurde an einer industriellen Anwendung gezeigt, daß man einen PC unter Windows in der Prozeßautomatisierung einsetzen kann, indem man die Dynamic-Data-Exchange-Schnittstelle von Standard-Programmen dazu benutzt, einen Feldbus anzuzapfen und eine speicherprogrammierbare Steuerung mit Vorgabewerten zu versehen.
Wie es sich für eine Echtzeittagung gehört, hielten Vortragende und Sitzungsleiter die vorgesehenen Zeiten genau ein und ermöglichten dadurch ausführliche Diskussionen. Hervorzuheben ist auch, daß alle Vorträge mehr visuelle Unterstützung boten, als im Tagungsband gedruckt werden konnte, und durch Abweichungen vom gedruckten Text sehr lebendig gestaltet waren. Insofern kann das Lesen des Tagungsbandes die Teilnahme an der Tagung nicht ersetzen.
L. Frevert
Herr Kollege Tempelmeier schickte mir Informationen zu Ada95 (Stand 27. 11. 95):
"Ada95 Reference Manual" und "Ada95 Rationale" sind per anonymous FTP im Postscript- und ASCII-Format verfügbar:
ftp server:
sw-eng.falls-church.va.us
directory:
/public/Ada1C/standards/95lrm_rat/v6.0
Der GNU Ada Translator (GNAT) ist per anonymous FTP erhältlich für folgende Systeme (zum Teil mit Tasking!):
ftp server:
ftp.informatik.rwth-aachen.de
(gespiegelte Information von: cs.nyu.edu)
directory:
/pub/mirror/cs.nyu.edu/pub/gnat
Die Adresse für eventuelle Rückfragen:
Prof. Dr. Theodor Tempelmeier
Fachhochschule Rosenheim
Fachbereich Informatik
Marienberger Straße 26
D-83024 Rosenheim
Telefon: +49-8031-805-238
Telefax: +49-8031-805-105
privat:
Telefon: +49-89-602 622
Telefax: bitte erst anrufen
e-mail: tt extern.lrz-muenchen.de
L. Frevert
Obwohl wir in einer Zeit mit hoher Arbeitslosigkeit leben, halte ich es doch für unnötig, daß die gleichen Räder an verschiedenen Stellen immer wieder neu erfunden werden. Da ich vermute, daß Linux (UNIX für PCs) auch an anderen Stellen in der Lehre eingesetzt wird, hier einige Hinweise auf Shell-Skripte, die wir für eine noch leichtere Handhabung des PEARL90-Systems von Werum im Praktikum entwickelt haben, eingebettet in einen kurzen Erfahrungsbericht. Ich hoffe, daß dadurch ein Austausch von Erfahrungen und Programmen angestoßen wird.
An der Fachhochschule Bielefeld setzen wir im Labor für Parallelverarbeitung (Information unter http://parallel.fh-bielefeld.de) seit WS 1994/95 PEARL90 auf Linux im Praktikum ein. Das hat den Vorteil, daß Studenten mit eigenem PC das System auch zu Hause nutzen können, zumal es frei erhältlich ist.
Verwendet wird zur Zeit Linux Version 1.2.13 auf mehreren vernetzten PCs. Eine Sun Sparc unter Solaris 2.3 dient als Server, der unter anderem sämtliche Benutzerverzeichnisse verwaltet und auf dem auch das Echtzeit-Datenbanksystem BAPAS-DB von WERUM läuft.
Das Linux-System wurde auf CD gekauft. Diese enthält außer dem eigentlichen Betriebssystem mit UNIX-Schnittstelle eine Fülle von Unterstützungs-Software, von der hier nur X11-Windows, der GNU-Emacs Editor und TEX genannt werden sollen.
Das System erfordert laut Handbuch mindestens 8 MB RAM und 300 MB Plattenspeicher; nach unseren Erfahrungen ist es jedoch ratsam, 16 MB RAM zu verwenden.
Nach Aussage der Studenten läßt sich das Betriebssystem auch von Benutzern, die noch keine Erfahrung mit UNIX haben, innerhalb einer Stunde installieren. Es ist mindestens so stabil wie Solaris.
Wie bei allen UNIX-Systemen ergaben sich Anfangsschwierigkeiten insofern, daß herausgefunden werden mußte, in welchen Dateien welche Voreinstellungen gemacht bzw. geändert werden müssen, um die zweckmäßigste Programmierumgebung einzustellen.
Wir verwenden als Fenstermanager den fvwm. Er bietet den Vorteil, daß er standardmäßig neun virtuelle Bildschirme bietet und daß deshalb die Arbeitsfenster nebeneinander liegen und einen ganzen Bildschirm ausfüllen dürfen.
Für Shell-Fenster können bei uns durch entsprechende Shell-Skripte die Funktionstasten (unter Benutzung von Shift- und Control-Tasten) mit bis zu 36 häufig gebrauchten UNIX-Befehlen belegt werden; diese Belegung kann rasch geändert werden und wird in einem zusätzlichen Fenster angezeigt. Zusammen mit der Möglichkeit, mit der Maus Textteile (z. B. Dateinamen aus einem Dateienverzeichnis ) von einem Fenster in ein anderes zu kopieren, ist so ein sehr schnelles Arbeiten mit einem Minimum an Tipp-Arbeit möglich.
Die PEARL90-Version von WERUM bietet mit den mitgelieferten Emacs-Anpassungen von Herrn Weidlich (TU Dresden) eine sehr schöne Umgebung für die schnelle Entwicklung von PEARL-Programmen.
Der Emacs-Editor läßt für geübte Anwender keine Wünsche offen, bedarf allerdings wegen seines riesigen Befehlssatzes einigen (durch Help-Funktionen gut unterstützten) Aufwand zur Auswahl derjenigen Befehle, die für eine konkrete Aufgabe am zweckmäßigsten sind. Deshalb wird auch der Zifferntastenblock der Tastatur bei uns für zusätzliche Funktionstasten genutzt; da sich diese Tasten durch Kombination mit der Shift- und Control-Taste dreifach belegen lassen, ist es möglich, ähnliche Editor-Funktionen (z. B. Löschen eines Zeichens, eines Wortes, einer Zeile) auf die selbe Taste zu legen und dadurch den mnemotechnischen Aufwand für die Bedienung zu reduzieren, zumal diese Belegung in einem extra Fenster angezeigt werden kann.
L. Frevert
Aktuelle Information über den Stand der Normung von PEARL 90.
Die vom DIN geforderte Norm-gerechte Überarbeitung des PEARL90-Sprachreports konnte dem DIN-Arbeitsausschuss NI-22 (Programmiersprachen) als Normvorlage in seiner 24. Sitzung (München, 9.-10.5.96) von der FG 4.4.2, vertreten durch Herrn G. Thiele, rechtzeitig vorgelegt werden. Der NI-22, unter Vorsitz seines stellv. Obmanns Herrn R. Zimmer (Siemens-Nixdorf), beschloß einstimmig, Herrn M. Kutschke als Schriftführer und Vertreter des DIN zu bitten, alle Schritte einzuleiten, damit die Normvorlage baldmöglichst als Gelbdruck (Norm-Entwurf) erscheinen kann. Herr Kutschke, der die Normvorlage an die Normungs-Prüfstelle weitergeleitet hat, nannte "Mitte Juni 96" als angestrebten Termin der Übergabe an den Beuth-Verlag.
G. Thiele