7 Programmiersprachen für die - ias.uni

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Kapitel 7: Programmiersprachen für die Automatisierungstechnik
AT1
§ 7 Programmiersprachen für die
Automatisierungstechnik
Lernziele:
–
Die Vorgehensweisen bei der Erstellung von Automatisierungsprogrammen kennen
–
Die Programmiersprachen für SPSen kennen
–
Die wichtigsten Echtzeit-Konzepte für Programmiersprachen kennen
–
Wissen, wie Echtzeit-Konzepte in Ada 95 umgesetzt sind
© 2015, IAS Universität Stuttgart
409
AT1
7.1
Grundbegriffe
7.2
Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS)
7.3
Universelle Programmiersprachen für die Automatisierungstechnik
7.4
Konzepte der Parallelprogrammierung
410
7.1 Grundbegriffe
AT1
Vorgehensweisen bei der Erstellung der Programme
Speicherprogrammierbare Steuerungen
–
–
textuelle Programmiersprachen
graphische Programmiersprachen
Mikrocontroller
–
Assembler
–
niedere maschinenunabhängige Programmiersprachen
PC und IPC
–
–
Softwarepakete
universelle Echtzeitprogrammiersprachen
Prozessleitsysteme
–
Funktionsbausteintechnologie
411
7.1 Grundbegriffe
AT1
Arten von Programmiersprachen
Klassifikation nach Art der Notation
–
–
textuelle Programmiersprachen
graphische Programmiersprache
Ada, C, SPS-Anweisungsliste
SPS-Kontaktplan
Klassifikation nach dem Programmiersprachenparadigma
–
–
–
–
prozedurale Programmiersprachen
funktionale Programmiersprachen
logische Programmiersprachen
objektorientierte Programmiersprachen
C, Ada 83
LISP
PROLOG
C++, Smalltalk, Ada 95
Klassifikation nach der Sprachhöhe
–
–
hoch:
nieder:
an der Verstehbarkeit durch den Menschen orientiert
an den Hardware-Eigenschaften eines
Computers orientiert
412
7.1 Grundbegriffe
AT1
Klassifizierung nach der “Sprachhöhe”
Programm-Generatoren
„Sprachhöhe“
Anwendungsspezifische
Programmiersprachen
Maschinenunabhängige
Programmiersprachen
Universelle
Programmiersprachen
Makroassemblersprachen
Assemblersprachen
Maschinensprachen
Mikroprogrammsprachen
Maschinenorientierte
Programmiersprachen
Maschinensprachen
413
7.1 Grundbegriffe
AT1
–
Realisierung der Ablaufsteuerungen zur Ausführung der
Maschinenbefehle
fest verdrahtete Verknüpfungsglieder
Mikroprogramme (Firmware)
Maschinensprachen
–
nicht für
Anwendungsprogrammierung
Befehle und Daten in Form von Bitmustern zur direkten
Ausführung auf der Hardware des AT-Computers
Assemblersprachen
–
Ersetzung der Bitmuster des Operationsteils der Befehle der
Maschinensprache durch symbolische Buchstabenabkürzungen
–
Einführung eines symbolischen Namens anstelle der zahlenmäßigen
Darstellung des Adressteils
–
Abhängigkeit von gerätetechnischen Eigenschaften der jeweiligen
Rechenanlage
414
7.1 Grundbegriffe
AT1
Makroassemblersprachen (Makrosprachen)
–
weiteres Hilfsmittel zur einfacheren Handhabung: Makros
Makro: Abkürzung für eine bestimmte Befehlsfolge
–
Unterscheidung
Makrodefinition
Makroaufruf
Makroexpansion
–
Eindeutige Zuordnung von Makroassemblerbefehlen zu Befehlen der
Maschinensprache
–
Einem Makrobefehl entsprechen mehrere Maschinenbefehle
–
Makro wird an jeder Stelle, an der es aufgerufen wird, expandiert
Klassifizierung von Makros
–
Standardmakros:
–
Anwendermakros: vom Anwender selbst definierbare Makros
für häufig vorkommende Befehlsfolgen
fest vorgegeben
415
7.1 Grundbegriffe
AT1
Vor- und Nachteile der Assemblerprogrammierung
+
Speicher- und Rechenzeit-Effizienz
-
höhere Programm-Entwicklungskosten
-
geringe Wartbarkeit
-
Probleme mit der Zuverlässigkeit
-
schlechte Lesbarkeit, geringer Dokumentationswert
-
fehlende Portabilität
Einsatz von Assemblersprachen
ja:
- Automatisierung von Geräten oder Maschinen, wo es um Serienoder Massenanwendungen geht
- kleinste Programme
- direkter Zugriff auf sehr spezifische Hardware
nein:
- langlebige, große zu automatisierende Prozesse
- umfangreichere Programme
416
7.1 Grundbegriffe
AT1
Universelle Programmiersprachen
Universell

nicht auf ein Anwendungsgebiet ausgerichtet
universelle niedere Programmiersprachen
–
–
–
Zweck:
Systemprogrammiersprachen
Erstellung von Systemprogrammen
•
Compiler
•
Editoren
•
Betriebssysteme
•
Treiberprogramme
Ziel:
1. Ausnutzung der Hardwareeigenschaften
2. Portabilität
Beispiel: C
universelle höhere Programmiersprachen
–
Zweck:
Erstellung von allgemeinen Programmen
–
Ziel:
1. einfache Formulierbarkeit
2. umfangreiche Compilerprüfungen
3. Portabilität
–
Beispiel: Ada, Java, Smalltalk
417
7.1 Grundbegriffe
AT1
Entwicklungslinien
Eclipse
2005
2000
Java 2
Ada2005
Java
Ada95
C#
1995
Python
Ruby
PEARL 90
1990
C++
Eiffel
1985
TKL/TK
1980
Ada
Small
talk 80
Mehrrechner PEARL
C
1975
PEARL
1970
Pascal
Simula
1965
PL/1
CORAL 66
BASIC
1960
COBOL
ALGOL 68
ALGOL60
Legende:
Objektorientierte
Programmiersprache
Echtzeit Programmiersprache
FORTRAN
1955
Höhere Programmiersprache
418
7.1 Grundbegriffe
AT1
Anwendungsspezifische Sprachen
Synonyme: Deskripitive Sprachen, nicht-prozedurale höhere Sprachen,
very high level languages
Unterscheidung zu prozeduralen Sprachen
–
–
Bsp.:
keine Beschreibung des Lösungsverfahrens, sondern
Beschreibung der Problemstellung selbst
Einschränkung auf bestimmtes Anwendungsgebiet
FUP
KOP
AWL
EXAPT
ATLAS
Funktionsplan
Kontaktplan
Anweisungsliste
für Werkzeugmaschinensteuerungen
für automatische Prüfsysteme
Vorteile/Nachteile:
+
bequeme, anwendungsspezifische Ausdrucksweise
-
Inflexibilität
419
7.1 Grundbegriffe
AT1
Programm-Generatoren (Fill-in-the-blanks-Sprachen)
–
Formulierungsverfahren für Programme
–
Beantwortung von Fragen in Form von Menüs am Bildschirm durch den
Anwender (Konfigurierung)
–
Umsetzung der Antworten durch den Programm-Generator in ein
ausführbares Programm
–
Vorteil:
–
Nachteil: Einengung auf bestimmtes Anwendungsgebiet
keine Programmierkenntnisse notwendig
Abhängigkeit von einem bestimmten Hersteller
Anwendung in Automatisierungstechnik
–
Leitsysteme in der Energie-und Verfahrenstechnik
420
7.1 Grundbegriffe
AT1
Problematik der Echtzeit-Programmierung
–
Höhere Programmiersprachen wie FORTRAN, COBOL, PASCAL, Java,
C# sind ohne Erweiterungen für Echtzeit-Programmierung ungeeignet
keine Echtzeitsprachmittel
keine Einzelbitoperationen
keine Befehle für Prozess-Ein-/Ausgabe
–
Einsatz von höheren Programmiersprachen im Vergleich zu
Assemblersprachen bringt i.d.R. Erhöhung von Speicherbedarf und
Rechenzeit mit sich
Produktautomatisierung:
Speicherplatz und Rechenzeit
kritisch
Anlagenautomatisierung:
Rechenzeit unter Umständen
kritisch
Voraussetzung
Compiler für Zielrechner
Echtzeit-Betriebssystem
421
7.1 Grundbegriffe
AT1
Vergleich der Verwendung höherer Programmiersprachen
Anteil der Anwendung
höherer Programmiersprachen
100%
Höhere Programmiersprachen für technischwissenschaftliche und
kommerzielle
Anwendungen
Höhere Programmiersprachen für
die Prozessautomatisierung
0%
1950
1960
1970
1980
1990
2000
t
422
7.1 Grundbegriffe
AT1
Frage zu Kapitel 7.1
Mit welchen der folgenden Aussagen über die unterschiedlichen
“Sprachhöhen” stimmen Sie überein?
Antwort
f  Maschinensprachen sind gut geeignet für die Anwendungsprogrammierung.

 Die Programmiersprache C ist eine universelle Programmiersprache.
f  Der Kontaktplan (KOP) der SPS-Programmierung ist eine Maschinensprache.
f  Programmgeneratoren verlangen ausgeprägte Programmierkenntnisse.

 Programmiersprachen mit niedriger “Sprachhöhe” fokussieren HardwareCharakteristiken eines Computers.

 Mit universellen Programmiersprachen können maschinen-unabhängige
Programme erstellt werden.
423
AT1
7.1
Grundbegriffe
7.2
7.3
7.4
424
7.2 Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS)
AT1
Programmiersprachen für SPS-Systeme (1)
– Keine feste Programmiersprache für SPS-Systeme
– Unterschiedliche Arten der Programmierung, auch abhängig vom Hersteller
– IEC 61131 definiert grafische und textuelle Grundsprachen
Eingabesprachen Speicherprogrammierbarer Steuerungen (IEC 61131-1/3)
alphanumerische Darstellung
graphische Darstellung
Zustands-orientierte
Anweisungsliste
AWL
U E 5.3
U E 2.6
O A
2.1
ON M
23.1
= A 2.4
Strukturierter
Text
ST
IF A&B = 1
THEN ...
ELSE ...
Funktionsplan
FUP
E5.3
Kontaktplan
KOP
E5.3
&
E2.6
>=1
A2.1
A2.1
M23.1
Ablauf-orientiert
E2.6
A2.4
( )
Ablaufsprachen
AS
S1
T1
T8
S2
A2.4
S8
M23.1
T2
T9
– IEC 61131 definiert keine Befehle!
 sowohl deutsche als auch englische Bezeichner für Operatoren
425
AT1
Programmiersprachen für SPS-Systeme (2)
– Basis aller Programmiersprachen sind Logikverknüpfungen
– Erweiterung um Möglichkeiten der Zeitverarbeitung
– Darstellungsart je nach Aufgabenstellung unterschiedlich geeignet
• Zustandsorientierte Programmteile besser in FUP oder KOP
• Ablauforientierte Programmteile besser in AWL oder AS
– Darstellungsarten lassen sich ineinander überführen
ABER:
Bestimmte Operationen nur in AWL programmierbar (Bit-Schiebeoperationen)
Einführungsbeispiel:
Ausgang 1( A1) und Ausgang 2 (A2) sind nur dann gesetzt, wenn entweder
Eingang 3 (E3) gesetzt ist oder wenn die beiden Eingänge1 (E1)
und 2 (E2) gleichzeitig gesetzt sind.
426
Anweisungsliste
AT1
(AWL)/Instruction List (IL)
– Assemblerähnliche Programmiersprache
– Alle Funktionen einer SPS uneingeschränkt programmierbar
– Einheitlicher Aufbau einer Befehlszeile
Marke(opt.):
Operator Operand
Kommentar(opt.)
– Programmierung durch Verknüpfung von Signalen
Umsetzung des Beispiels in AWL
Start:
U(
U
)
O
=
=
E1
E2
E3
A1
A2
427
AT1
Strukturierter Text (ST)
– Höhere, Pascal-ähnliche Sprache
• Zuweisungen
z.B.:
alarm := ein AND aus;
• Unterprogrammaufrufe
z.B.:
alarmleuchte(S:=ein, R:=aus);
• Kontrollanweisungen
z.B.:
IF alarm
THEN alarmleuchte(S:=ein, R:=aus);
END_IF;
– Zusätzliche Sprachmittel für Zeitverarbeitung und Prozessdatenzugriff
– Für die Programmierung umfangreicher Systeme geeignet
Umsetzung des Beispiels in ST
A1 :=
A2 :=
E3 OR (E1 AND E2);
A1;
428
AT1
Kontaktplan (KOP) / Ladder Diagramm (LD)
– Einfache Darstellung
– Lehnt sich an Stromlaufplan der Relaistechnik an
– Symbole für „Schließer“, „Öffner“, und „Relaisspule“
Schließer
Verknüpfungsergebnis
(Spule)
Öffner
– Symbolisierter Stromfluss von links nach rechts
– I/O-Zustände werden auf Schalterzustände abgebildet
– Programm wird von oben nach unten gelesen
Nachteil: Komplexe mathematische Funktionen schlecht darstellbar
Umsetzung des Beispiels in KOP
E1
E3
E2
A1
A2
429
AT1
Funktionsbausteinsprache (FBS)/ Funktionsplan (FUP)
– Lehnt sich an bekannte Symbole für Funktionsbausteine (DIN40900) an
– Symbolumfang nicht auf logische Grundelemente beschränkt
 Merker, Zähler, Zeitgeber und frei definierbare Blöcke möglich
– I/O-Zustände werden direkt als Ein-/Ausgangssignale verwendet
– Übersichtliche Darstellung
Umsetzung des Beispiels in FUP
E1
E2
&
E3
>
–1
A1
A2
Video: SPS-Programmierung
430
GRAFCET
AT1
DIN EN 60848
– Spezifikationssprache für Darstellung von Ablaufbeschreibungen
– Nachfolger des Funktionsplans (seit 1. April 2005)
– Gliederung in
0
Struktur und Wirkungsteil
vertikal
Schritte und Transitionen
horizontal
Taster
1
1
Lampe :=1
Taster
– Grundelemente von GRAFCET
Schritte
„Initialisierung“
„Lampe bleibt aus“
2
„Lampe bleibt an“
Taster
Transitionen
3
Lampe :=0
Lampe :=0
Aktionen
Taster
Kommentare
„Lampe bleibt an“
Struktur
Wirkungsteil
431
AT1
Bei der Programmierung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen
(SPS) werden so genannte Programmiergeräte verwendet. Warum sind
diese notwendig?
Antwort
Notwendige Programmierumgebung kann nicht auf der SPS selbst
ausgeführt werden.
Programmierung auf „Host Computer“, dann Laden des Programmcodes
auf SPS.
432
AT1
7.1
Grundbegriffe
7.2
7.3
7.4
433
7.3 Universelle Programmiersprachen für die Automatisierungstechnik
AT1
C und C++ als universelle Programmiersprachen
C:
–
–
–
–
–
Maschinennahe effiziente Systemprogrammiersprache
flexibel wie Assembler
Kontrollflussmöglichkeiten höherer Programmiersprachen
universelle Verwendbarkeit
begrenzter Sprachumfang
C++:
–
–
–
Erweiterung von C um Objektorientierung
Beibehaltung der Effizienz von C
Verbesserung der Produktivität und Qualität
Hybride Programmiersprache
Concurrent C:
Erweiterung von C um Konzepte zur Echtzeitverarbeitung
434
AT1
Sprachkonzepte von C
–
Vier Datentypen:
char, int, float, double
–
Zusammenfassung von Daten:
Vektoren, Strukturen
–
Kontrollstrukturen:
if, switch, while, do-while, for,
continue, break, exit, goto
–
Ein-/Ausgabe:
Bibliotheksfunktionen
–
große Vielfalt an Bit-Manipulationsmöglichkeiten
–
schwaches Typkonzept
–
getrennte Kompilierbarkeit von Sourcefiles
–
keine expliziten Möglichkeiten für Parallelverarbeitung
435
AT1
Sprachkonzepte von C++
–
Klasse (class)
Datenstruktur mit Daten und Methoden
(memberfunction)
–
Konstruktor (constructor)
Anlegen einer Instanz einer Klasse (Objekt)
–
Destruktor (destructor)
Freigabe von Klassenobjekten
–
Überladen von Funktionen (overloading)
–
Datenkapselung (encapsulation)
–
Vererbung (inheritance)
–
Polymorphismus
Auslösung unterschiedlicher Verarbeitungsschritte durch
Botschaften
436
AT1
Eignung von C und C++ für die Echtzeitprogrammierung (1)
–
C und C++ enthalten keine Echtzeit-Sprachmittel
–
Einsatz von Echtzeit-Betriebssystemen zur Realisierung
von Echtzeitsystemen
Aufruf von Betriebssystemfunktionen im C-Programm
–
Bereitstellung von Bibliotheken
437
AT1
Eignung von C und C++ für die Echtzeitprogrammierung (2)
Programmiersprachen C und C++
Am häufigsten verwendete Programmiersprache für Echtzeit-Anwendungen
–
große Anzahl und Vielfalt an Unterstützungswerkzeugen
–
gut ausgebaute Programmierumgebungen
–
für die meisten Mikroprozessoren sind Compiler verfügbar
–
Anschluss an Echtzeitbetriebssysteme wie QNX, OS9, RTS, VxWorks
Vorsicht bei objektorientierten Sprachmitteln:
–
nicht-deterministisches Laufzeitverhalten
–
schlechte Speicherplatzausnutzung
438
AT1
Java als universelle Programmiersprache
–
Objektorientierte Konzepte
–
Interpretierung des Codes
schneller Entwicklungszyklus
schlechtes Laufzeitverhalten und hoher Speicherplatzbedarf
höhere Portabilität
–
Bereitstellung eines Speichermanagers
–
Verzicht auf herkömmliche Zeigertechnik
–
Strikte Typprüfung zur Kompilier- und Laufzeit
–
Leichtgewichtsprozesse
–
GUI-Klassenbibliotheken
439
AT1
Unterschiede zu C++
–
Keine Preprozessoranweisungen wie #define oder #include
–
keine typedef-Klauseln
–
Structures und Unions in Form von Klassen
–
keine Funktionen
–
keine Mehrfachvererbung
–
kein goto
–
kein Überladen von Operatoren
–
umfangreiche Klassenbibliothek
Basisklassen (Object, Float, Integer)
GUI-Klassen
Klassen für Ein-und Ausgabe
Klassen für Netzwerkunterstützung
440
AT1
Ausführung von Java-Programmen (1)
Java C
Compiler
Java Quellcode
C Code
Java Class Compiler
Java Bytecode
Applikation
AOT Compiler
C Compiler
Objektcode
Objektcode
Applikation
Applikation
inkl. Laufzeitumg.
inkl. Laufzeitumg.
OS
OS
Zielsystem
Zielsystem
Applikation
Applikation
Java API
Java API
JVM
JIT Compiler
Java API
Java OS
OS
Zielsystem
OS
Zielsystem
JVM – Java Virtual Machine
Java
Zielsystem
JIT – Just-In-Time-Compiler
AOT – Ahead-Of-Time-Compiler
441
AT1
Ausführung von Java-Programmen (2)
Zweistufiges Übersetzungsverfahren:
1. Stufe:
2. Stufe
Auf Entwicklungssystem
Auf Zielsystem
Auf Entwicklungssystem
- Interpretation
- Just-in-time Compilierung
- direkte Ausführung auf
Java Hardware
- Ahead-of-time
Compilierung
- Übersetzung nach C
Portabilität:
auf Bytecode-Ebene
auf Quellcodeebene
Speicherbedarf:
Interpreter / JIT Compiler
gesamte Klassenbibliotheken
> 1 Mb
Laufzeitumgebung
benötigte Klassenbibliotheken
> 150 kb
Laufzeitbedarf:
Interpretation / Just-in-time
Compilierung
hoch
direkte Ausführung
gering
442
AT1
Eignung von Java für die Entwicklung von Echtzeitsystemen
Anwendungsfelder
–
rapid prototyping im Client/Server-Bereich
–
multimediale Darstellungen (Video, Sound, Animation)
–
Intranetapplikationen
–
Echtzeitanwendungen

Speicherverwaltung (garbage collection)

hoher Speicherbedarf

schlechtes Laufzeitverhalten
443
AT1
Echtzeitsprachmittel in Java
–
Eingabe und Ausgabe von Prozesswerten
vergleichbar mit C/ C++
–
Parallelität
keine Prozessunterstützung
Leichtgewichtsprozesse
Zeitscheibenverfahren
–
Synchronisierung
Monitore
Semaphorvariablen
–
Interprozesskommunikation
nur für Leichtgewichtsprozesse über gemeinsame Daten
–
Bitoperationen
vergleichbar mit C/ C++
444
AT1
Real-Time Java
Erweiterungen der Sprache Java, um Echtzeiteigenschaften
Echtzeitanforderungen realisieren zu können.
Erweiterungen
–
–
–
–
1. Scheduling
Sicherstellung, dass Sequenzen von eingeplanten Objekten rechtzeitig
und berechenbar ausgeführt werden
2. Speichermanagement
Erweiterung des Speichermodells um für Echtzeitanwendungen
deterministisches Verhalten zu ermöglichen
3. Synchronisation
Spezifikation der Zuteilungsalgorithmen mit Unterstützung der „priority
inheritance“ und „priority ceiling“-Methoden und unter Vermeidung des
Problems der Prioritäteninversion
4. Asynchrone Ereignis-Behandlung
Gewährleistung, dass das Programm mit einer großen Anzahl
gleichzeitiger Ereignisse (bis zu mehreren 10000) umgehen kann.
445
AT1
Erweiterungen (2)
–
5. Asynchrone Ausführungsunterbrechung (ATC)
Möglichkeit der Ausführungsunterbrechung eines Threads bei Eintreffen
eines asynchronen Ereignisses (z.B. Timerablauf)
–
6. Asynchrone Thread-Terminierung
Gewährleistung einer planmäßigen Terminierung und Speicherfreigabe
von Threads ohne Deadlockgefahr
–
7. Physikalischer Speicherzugriff
Spezielle API (Application Programming Interface) für einen direkten
Speicherzugriff
–
8. Exceptions
Definition von neuen Exceptions (Ausnahmen) und neuer Behandlung von
Exceptions im Zusammenhang mit ATC und Speicherreservierung
446
AT1
Mobile Endgeräte in der Automatisierungstechnik
Leistungsfähige Hardware

Multicore CPU

Hochauflösendes Multitouch-Display
Sensoren

Gestensensor

Helligkeitssensor

Beschleunigungssensor & Gyroskop

Kameras & Mikrofon
Kommunikationsschnittstellen

Funkmodule für GSM, UMTS, LTE…

WLAN

Bluetooth

NFC
Quellen: Apple, Samsung
447
AT1
Mobile Betriebssysteme
– Android
ca. 99 % Marktanteil
Objective C
C# / C++
– Windows Phone
– …
Stand: 2011
Stand: 2014
448
Quelle: http://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=prUS25450615
– iOS
Java
AT1
Beispiel Android
Betriebssystem und Softwareplattform für mobile Endgeräte, seit 2008 offiziell
als freie, quelloffene Software verfügbar
Smartphones
Auto
Open Handset Alliance
(gegründet von Google)
Tablets
TV
Wearables
– Basiert auf einem Linux-Kernel
– Herstellerspezifische Modifikationen und Erweiterungen
– Keine Lizenzgebühren für Gerätehersteller, allerdings starke Vorgaben bei
Einbindung von proprietären Google-Apps
449
AT1
Elementare Anwendungskomponenten von Android
Apps für Android werden in Java programmiert. Das Android SDK (Software
Development Kit) stellt hierfür Erweiterungen bereit, die die Besonderheiten
von mobilen Endgeräten berücksichtigen.
Hauptbestandteile einer Android-App:
Stellt Oberfläche
und Programmlogik
eines ProgrammFensters dar
Activity
Service
Übernimmt Aufgaben
im Hintergrund,
z.B. Kommunikation
Android
Kapselt Lese-/Schreibzugriffe auf Daten
der App,
z.B Datenbanken
Content
Provider
Broadcast
Receiver
Empfängt und
reagiert auf
Systemmeldungen
und Ereignisse
450
AT1
Intent-Konzept von Android zur Komponentenkommunikation
Komponenten bzw. Apps kommunizieren in Android über
Absichtserklärungen (Intents). Dabei können Funktionen aufgerufen und
Daten ausgetauscht werden.
Expliziter Intent
Activity B
Activity A
App C
Bsp: Aufruf einer konkreten
Komponente, adressiert über
deren Namen
Impliziter Intent
Activity A
OS
Bsp: Aufruf einer beliebigen
Komponente, adressiert über die
Beschreibung einer geforderten
Funktionalität (z.B: ACTION_DIAL)
451
AT1
Erweiterung von Android für Echtzeitanwendungen
Standard Android
Basiert auf Linux
Kein preemptives
Scheduling implementiert
Unvorhersagbare
Verzögerungen durch
Garbage Collection
Keine manuelle Vorgabe
von Prozessprioritäten
 Nicht für harte Echtzeitanforderungen geeignet
* Quelle: RWTH Aachen, Igor Kalkov, Prof. Dr.-Ing. Stefan Kowalewski
RTAndroid *
Preemptives Scheduling durch
RT_PREEMPT-Patch
Anpassung der Virtual Machine
und der Speicherverwaltung
Garbage Collection ohne
Blockierung kritischer
Echtzeitprozesse
Priorisierung von Services
(Prozessen)
Rückwärtskompatibel zu NichtEchtzeit-Apps
 Beispiel für Erweiterung von
Android um Echtzeitkonzepte
452
AT1
Welche C++-Sprachmittel sind problematisch für ein deterministisches
Laufzeitverhalten eines Programms?
Antwort
f  Zeiger-Arithmetik

 Polymorphismus

 Exceptions
f  Kapselung
453
AT1
Welchen Aussagen bezüglich des Java-Garbage-Collector-Mechanismus
stimmen Sie zu?
Antwort
f  Der Ausführungszeitpunkt des Garbage Collectors muss manuell festgelegt
werden.
f  Belegte Ressourcen sollten im Destruktor einer Klasse freigegeben werden.

 Durch den Garbage Collector führen identische Systembedingungen zu
unterschiedlichem zeitlichem Verhalten.
454
AT1
7.1
Grundbegriffe
7.2
7.3
7.4
455
Quelle: http://gcn.com/Articles/2008/04/11/The-return-of-Ada.aspx?Page=1 am 16.03.2014
7.4 Konzepte der Parallelprogrammierung
AT1
Last fall, contractor Lockheed Martin delivered an update to the Federal Aviation
Administration's next-generation flight data air traffic control system ' ahead of schedule
and under budget, which is something you don't often hear about in government circles.
…
Military developers stuck with the venerable C programming language they knew well, or
they moved to the up-and-coming C++. A few years later, Java took hold, as did Web
application languages such as JavaScript.
However, Ada never vanished completely. In fact, in certain communities, notably
aviation software, it has remained the programming language of choice.
…
456
AT1
Eigenschaften von Ada im Sinne der
Echtzeitprogrammierung
– Echtzeit-spezifische Eigenschaften
• Unterstützung absoluter und relativer Zeitanforderungen
• Ausführung paralleler Abläufe
• Priorisierung und Scheduling von parallelen Abläufen
Es gibt weitere Konzepte, die Ada in Bezug auf das Software-Engineering und
die Wiederverwendung besonders auszeichnen.
457
AT1
– Notwendigkeit auf gleichzeitig stattfindende Ereignisse reagieren zu können
 Konzept „paralleler“ Rechenprozesse zur Bearbeitung paralleler Abläufe
– Direkte Unterstützung von Rechenprozesses in Programmiersprachen durch
eigenes Sprachmittel z.B. “Task”
Programmeinheit “Task”
– Task als parallel ablaufende, abgeschlossene Befehlssequenz
– Task als gekapselte Einheit
 Deklarationen innerhalb einer Task sind nicht nach außen sichtbar
– Kommunikation zwischen Tasks unterschiedlich realisierbar
 „message passing“ und „shared variables“
458
AT1
Realisierung von Tasks
– Spezifikation und Implementierung von Tasks in Unterprogrammen oder in
Paketen möglich
Paket
Einbindung des Pakets;
Task1;
Task2;
Hauptroutine
Task3;
Anweisungen in Task3;
Paketrumpf
Programmcode der
Hauptroutine
Einplanung
von Task3
459
AT1
Task-Typen und Task-Objekte
– Task-Typen definieren Vorlagen für die Instanziierung von Task-Objekten
– Tasks des selben Typs besitzen ähnliche Eigenschaften und Funktionalität
– Individuelle Task-Objekte durch Parametrierung bei der Instanziierung
General
Task-Typ monitorValue;
Anweisungen in
monitorValue;
Einbindung von General
Hauptroutine
Deklaration von
Task-Objekten
M1 vom Task-Typ monitorValue;
Task-Typ
Spezifikation /
Implementierung
Programmcode der
Hauptroutine
460
AT1
Synchronisierung von Tasks
Synchronisierungskonzepte
– Logische Synchronisierung
Definition einer Ablaufreihenfolge der Tasks
 Rendez-Vous-Konzept
– Betriebsmittel-orientierte Synchronisierung
Regeln für den Zugriff auf gemeinsam genutzte Betriebsmittel
 Geschützte Betriebsmittel (protected units)
461
AT1
Rendezvous-Konzept (1)
– Handshake-Verfahren
• Festlegung zeitlicher Synchronisierungspunkte zwischen Tasks
• Beiderseitiges Warten der Tasks
– Rendezvous hat aus Aufrufersicht die Gestalt eines Prozeduraufrufs
– Definition von Aufrufvereinbarung (entry) und Aufrufpunkt (accept)
Aufrufende Task1
Empfangende Task2
Aufrufer wartet auf Bestätigung
durch Empfänger. Solange
pausiert dieser.
Ggf. Datentransfer
Aufruf der
Synchronisation
Rendezvous
Ggf. Datentransfer
Beide Tasks starten
synchronisiert
462
AT1
Rendezvous-Konzept (2)
– Deklaration der Aufrufvereinbarung in Task-Spezifikation
– Aufrufe und Aufrufpunkte im Task-Rumpf implementiert
– Funktionsprinzip: Task ruft Aufrufpunkt einer anderen Task auf
Task1 mit
Aufrufvereinbarung
Task2 mit
Aufrufvereinbarung
Task3 mit
Aufrufvereinbarung
Anweisungen in
Task1;
Anweisungen in
Task2;
Anweisungen in
Task3;
Eigener Aufrufpunkt;
Aufruf des
Aufrufpunkts von
Task 2;
Aufruf des
Aufrufpunkts von
Task 3;
Aufruf des
Aufrufpunkts von
Task 1;
Weitere Anweisungen;
 Beispiel realisiert Ablaufreihenfolge T1, T2, T3, T1….
463
Beispielablauf
AT1
T1
T2
T3
Aufrufpunkt T2;
Aufrufpunkt T3;
Waiting
Waiting
Aufruf von T2;
Aufrufpunkt T1;
Waiting
Aufruf von T2;
Aufruf von T2;
464
AT1
Geschützte Betriebsmittel (1)
– Problem: Zugriff auf gemeinsam genutzte Betriebsmittel
– Monitor-Konzept für exklusiven Zugriff
Geschützte
Anweisung
Anfrage
einer Task
…
– Schnittstelle als geschützte
Anweisung
– Zugriff auf gemeinsames
Betriebsmittel durch internen
Monitor geregelt
Geschützte Anweisungen
werden nicht parallel
ausgeführt
Monitor
Gemeinsames
Betriebsmittel
Sequenzielle Abarbeitung von
gleichzeitigen Anfragen
 Exklusiver Zugriff auf
gemeinsame Betriebsmittel
465
AT1
Geschützte Betriebsmittel (2)
Geschützte
Anweisungen
Protected
Eingangsfunktion;
Prozeduren;
Funktionen;
– Geschützte Anweisungen schließen sich
gegenseitig aus
– Alle Variablen von geschützten Einheiten
müssen als „private“ deklariert werden
Aufrufvereinbarung;
– Eine Prozedur kann gemeinsames
Betriebsmittel beliebig verändern
Paketrumpf von Protected
Rumpf der
Eingangsfunktion;
Festlegung der
Aufrufbedingung;
 Funktionen besitzen nur Lesezugriff
– Aufrufpunkte als geschützte Anweisungen
Anweisungen;
466
AT1
Kommunikation zwischen Tasks
– Synchrone Kommunikation
• Erweiterung der Rendezvous-Synchronisierung um Datenaustausch
 Gegenseitiges Warten
 Datenaustausch im Zuge des Rendezvous
 Daten nur innerhalb des Rendezvous gültig
– Asynchrone Kommunikation
• Datenaustausch mittels gemeinsamer Variablen
 Geschützte Operationen für Zugriff
 Kein Warten/Blockieren bei Kommunikation
467
AT1
Zeitoperationen
– Verzögerung des Ablaufs
• Bis zu einem bestimmten Zeitpunkt
• Für eine feste Zeitdauer
– Ada-Befehle: “delay” bzw. “delay until”
– Zeiteinheiten und Operationen im Standardpaket definiert
• Zeiteinheiten für Standard-Anwendungen: Sekunden (seconds)
• Zeiteinheiten für Echtzeit-Anwendungen: ms, μs, ns
• Operationen
 Addition und Subtraktion von Zeitvariablen
 Auslesen der Systemzeit
– Während einer Verzögerung führt der Prozessor eine andere Task aus
– Nach Ablauf einer Verzögerung evtl. weitere Verzögerungen bis zur
erneuten Prozessorzuteilung
 Ausführungsunterbrechung durch höherpriore Task
468
AT1
Beispiele für Zeitoperationen
T1 mit Vereinbarungen;
T2 mit Vereinbarungen;
Vereinbarung einer
Zeitdauer von 1 ms;
Vereinbarung einer Zeitdauer von 1 ms;
Vereinbarung des nächsten Aufrufs
next_call;
aktuelle Zeit
Aufruf einer Funktion ;
Delay von 10*1 ms;
next_call abhängig von Clock;
Aufruf einer Funktion read_sensor;
Delay bis next_call;
Schleife
Ausführung von
read_sensor;
Task T1
laufend
blockiert
5
15
22
32
t
– Aufruf einer Funktion durch eine Task 10ms nach der letzten Ausführung
 Zeit zwischen Aufrufen hängt von der Ausführungsdauer ab
– Aufruf einer Funktion alle 10 ms durch eine Task
 Unterprogramm wird zu festen Zeitpunkten aufgerufen
469
AT1
Modularisierte Ausnahmebehandlung
– Ausnahmefehler auf Grund irregulärer Operationen möglich
 Ausnahmebehandlung (exception handling)
“Exception Handling” Konzept
– Ausführung eines “Exception Handling Block” bei Auftreten einer Exception
– Exception Handling Blocks direkt in der Programmeinheit implementiert
– Mehrere Exceptions können in einem Handling Block behandelt werden
– Nicht behandelte Exceptions werden an übergeordnete Einheit übergeben
– Exceptions durch Laufzeitumgebung oder Programmcode ausgelöst
 Laufzeitumgebung: vordefinierte Exceptions
 Programmcode: Anwender-definierte Exceptions
470
AT1
Erweiterung der Echtzeitprogrammierkonzepte (1)
– Tasks mit dynamischen Prioritäten
Basispriorität wird auf Basis der Spezifikation festgelegt
Tatsächliche Priorität kann davon abweichen
 Bsp. bestimmt durch “Priority inheritance protocol”
– Hinweis: In Ada bedeutet eine niedrigere Zahl eine niedrigere Priorität!
Implementierung
Spezifikation
Task1 mit Priorität 10;
T1 ruft T2 auf
Basispriorität
Task2 mit Priorität 1;
Aufruf des Aufrufpunkts von
Task2;
T2 wird mit der
Priorität von
Anweisungen in Task2; T1 ausgeführt
Dynamischer
Prioritätswechsel
Eigene Priorität setzen;
471
AT1
Erweiterung der Echtzeitprogrammierkonzepte (2)
– Scheduling-Verfahren
Scheduling-Verfahren kann frei festgelegt werden
 Pragma-Anweisung “Task_Dispatching_Policy”
 Standard-Verfahren: Feste Prioritäten, FIFO bei gleicher Priorität
Weitere Verfahren können implementiert und dann verwendet werden
– Zugriff auf geschützte Einheiten per “Priority Ceiling Protocol”
Prioritätsschranke von geschützten Einheiten kann in deren
Spezifikation definiert werden
 Default-Wert: Höchste Systempriorität
Prioritätsvererbung garantiert Deadlock-Freiheit!
472
AT1
Welche der genannten Synchronisierungskonzepte würden Sie für
folgende Aufgaben einsetzen?
A) In einer Automatisierungseinheit soll der Task „Bohren“, erst nachdem
der Task „Fräsen“ abgelaufen ist, ausgeführt werden.
B) In einer automatisierten Montage müssen die eingesetzten
Roboterarme ihre Initialposition nach jeder Ausführung nachjustieren. Die
hierzu verwendeten Initialwerte werden nach jedem Durchlauf zentral
angepasst.
Antwort
A) Logische Synchronisierung
B) Betriebsmittel-orientierte Synchronisierung
473
Kapitel 7: Vorbereitungsfrage
AT1
Vorbereitungsfrage zu Kapitel 7
Frage 1: SPS (WS 10/11)
Geben Sie folgende Aussage in einem Funktionsplan wieder:
Ausgangssignal Q1 soll dauerhaft anliegen, sobald Eingang I1 oder I2
gleichzeitig mit I3 aktiv waren. I4 deaktiviert Ausgangssignal Q1 und löst
Ausgangssignal Q2 aus.
474
AT1
Kreuzworträtsel
1
3
19
A
R
B
25
D I
T
R
30
I
E
R
U
N
G
47
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D
51
A S
4
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8
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L
14
F
L
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23
P
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M
B
P
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9
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15
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L
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20
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24
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H
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R
32
M I T T E L
E
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35
T
D
L
38
I
I
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M
A
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41
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42
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45
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L
K
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10
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27
28
R
I
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P
31
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33
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36
V
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39
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T
46
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52
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54
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7
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A
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K
L
16
17
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21
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E
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L
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26
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34
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37
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40
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43
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48
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55
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2
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11
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B
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18
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22
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T
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B
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12
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13
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29
S
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C
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O
44
R O Z E S
E
I
S
M
49
50
P R O F I B U S
U
B
E
L
E I T
S
T
53
C S M A
D S H A K E
N
T
E
T
S
475
AT1
Kreuzworträtsel
Senkrecht
Waagerecht
1
2
3
5
1
7
9
12
13
14
17
18
19
21
22
23
24
27
28
29
32
33
35
40
42
44
45
47
48
50
Stapelverarbeitung in der Reihenfolge des Eintreffens (4)
Prinzip der Datenübertragung beim Interbus-S (15)
Paket in Ada (5)
Realisierung des Industrial Ethernets mit synchronem Sendebereich und MasterSlave-Kommunikation (9)
Gleichzeitige Datenübertragung auf mehreren Leitungen (8)
Unterbrechungsanforderung (9)
Synchronierungs-Konstrukt (9)
Bez. für Aktionen, die in bestimmter Reihenfolge angeordnet sind (12)
Darstellung, ähnlich Blockbild (10)
Ein-Chip-Computer (15)
Automatisierungstechnisches Analogon zur "Taktischen Ebene" (16)
Verfahren zur Kollisionsvermeidung beim Buszugriff (12)
Bezeichnung für Systeme bei denen die Verarbeitung der Programme zeitlich mit den
in externen Systemen ablaufenden Vorgängen Schritt hält (14)
„Muskeln“ des Automatisierungssystem (7)
Unterbrechende Prozessorzuteilung (8)
Erhalt der Funktionsfähigkeit trotz Auftreten eines Fehlers (14)
Ada-Konzept zur Synchronisierung (10)
Abkürzung für Rechner, die speziell auf ein industrielles Einsatzfeld ausgelegt sind (3)
Alternative Bezeichnung für objektbezogene Prozesse (14)
Nichtlinearer Filteralgorithmus (12)
Menge aller von einem Scheduler verwalteter Taks (7)
Taktgeber (5)
Vergabe von Prozessorrescourcen an ablaufbereite Prozesse (10)
Hilfsmittel zur Vereinfachung der Maschinensprache (5)
Bezeichnung für zwei Aktoren eines Rechenprozesses, die gleichzeitig ausgeführt
werden können (8)
Grundlage für die Plattformunabhängigkeit von Java (3)
Echtzeit-Programmiersprache (3)
Spezifische Nachricht für Senderechtserteilung (5)
Abkürzung für eine Blockschaltbild-orientierte SPS-Programmiersprache (3)
4
6
8
10
11
15
16
20
25
26
30
31
32
34
36
37
38
39
41
43
46
47
49
51
52
53
54
55
Kommunikationssystem in unmittelbarer Anlagennähe (7)
Schaltplan-ähnliche Darstellung für SPS-Programme (11)
Realisierung zur Umwandlung des nichtelektrischen Signals einer Drehbewegung in
ein digitales Signal (11)
Spätester Abgabezeitpunkt einer Task (8)
Schaltung zum Spannungsvergleich (10)
Zuordnung der Sendeberechtigung zum Busteilnehmer in dynamischen Segment bei
FlexRay (8)
Permanente Blockierung (8)
Maschinennahe Programmiersprache (9)
Mehrfaches Vorhandensein von Hardware für die gleiche Aufgabe (9)
Verschiedenartigkeit von Software bei gleicher Funktion (11)
Bezeichnung für die direkte Verbindung von Rechnersystemen mit einer Anlage (16)
Bezeichnung für Sensoren/Aktoren mit integrierter Busankopplung (11)
Spezifikation des Nachrichtenaustauschs in zeitgesteuerten Bussystemen (19)
Langsamer Analog-Digital-Umsetzer (18)
Verbindung zwischen Systemen (13)
Messwertaufnahmeeinrichtung (6)
Fähigkeit, auf mehrere Dinge gleichzeitig zu reagieren (16)
Verklemmung (8)
Verfahren zur Signalanpassung bei Sensoren mit nicht-linearer Kennlinie (22)
Örtlich verteilt (9)
Von Echtzeit-OS gesteuerter Vorgang der Abarbeitung eines sequenziellen
Programms (13)
Kommunikationssteuernde Einheit bei deterministischen Buszugriffsverfahren (6)
Bezeichnung für den Umfang einer Automatisierung (20)
Bussystem mit hybrider Kommunikation (8)
Organisation des zeitlichen Ablaufs während der Programmausführung (9)
Fähigkeit zur richtigen Zeit zu reagieren (15)
Verfahren mit zufälligen Buszugriff (4)
Übergang vom Prozesszustand "ruhend" in den Zustand "bereit" (10)
Engl. Bezeichnung für eine gemeinsame Ausführung eines Programmstücks auf
Empfängerseite (9)
476
AT1
Index (1)
ABK
acatech
accept
Adress-Arbitrierung
Aktor
Aktor-Sensor-Bussystem
Amdahl‘sches Gesetz
Analog-Digital-Umsetzung
Anlagenautomatisierung
Anpassung
Anweisungsliste
Anzeige- und Bedienkomponente
Arbitrierung
AS
AS i
AS-Interface
Assemblerprogrammierung
Assemblersprache
Asymmetrische Multiprozessorsysteme (AMP)
Asynchrone Kommunikation
asynchrone Programmierung
93
46
462
204
*150*
214
395
171
*38*, 44, 421
176, 177
*427*
93
223
426
214
198, 212
*416*
414
400
312
266, *277*, 282, 290, 366
477
AT1
Index (2)
Ausführbarkeitstest
automatisiertes Gesamtsystem
Automatisierungs-Computer
Automatisierungs-Hierarchie
Automatisierungs-Softwaresystem
Automatisierungsfunktionen
Automatisierungsgrad
Automatisierungsstrukturen
AWL
*331*
*22*, 24
137
113, 117
53
59
*31*, 44
99, *106*
426
Betriebsmittel
Betriebssystem
Bit stuffing
Bitbus
Bus-Struktur
Buszugriffsverfahren
*340*
*338*
224
198
195
197
Cache-Speicher
CAN
Carrier Sense Multiple Access
Counter
349
212, *222*
202
87
478
AT1
Index (3)
CPU
CSMA/CA-Verfahren
CSMA/CD-Verfahren
cyber-physisches System
87
204, 223
203
46
Datenkapselung
Datenkommunikation
deadlock
Deadlock
delay
Destruktor
Determiniertheit
dezentrale Anordnung
Dezentrale Buszuteilung
Dialogsystem
dispatching table
Diversität
Doppelrechner-Struktur
dynamisches Scheduling
436
311
*299*
351, 472
468
436
*260*
101
197
262
317
130
125
317
Earliest-Deadline-First-Verfahren
327, 332
479
AT1
Index (4)
Echtzeit-Betriebssysteme
Echtzeit-Kernel
Echtzeit-Linux
Echtzeit-Programmierung
Echtzeit-System
Echtzeit-UNIX
Echtzeitbetrieb
Echtzeitsprachmittel
Einplanung
Engineering-Tool
Engineering-Tools
entry
EPROM
ereignisgesteuerte Architektur
EtherCAT
Exception Handling
342, 343
341, 359, 403
358
*248*
261
341, 359, 403
*25*
421
*289*
93
95
462
87
282
238
470
Fabrik-Bus
FBS
Fehlertoleranz
Feldbereich
52
*430*
116
*192*
480
AT1
Index (5)
Feldbuskonzepte
Feldbussysteme
Feldgeräte
FIFO - Scheduling
Filterung
FlexRay
Frequenzanaloge Sensoren
Funktionsbausteinsprache
Funktionsplan
FUP
*193*
190, *192*
*192*
*320*
178, 179
212, *230*
148
*430*
*430*
426, *430*
garbage collection
Geschützte Betriebsmittel
Gleichzeitigkeit
Glättung
443
461, *465*
26, *258*
178
Hardware-Redundanz
Harte Echtzeitsysteme
Heterogener Multicore-Prozessor
Homogener Multicore-Prozessor
Honeywell
124
*253*
404
402
96
481
AT1
Index (6)
hybride Programmiersprache
434
IEC 1131
Industrial Ethernet
Industrie-PC
Interbus-S
Internet of Things
Interrupt
Interrupt Service Routine
Interrupt-Verwaltung
IPC
isochron
76, 425
212, 235
88
*218*
407
87
352
*352*
88, 411
237
kleinster Spielraum
Kommunikation
Konstruktor
Kontaktplan
Kontrollierter Buszugriff
kooperatives Scheduling
KOP
*329*
*310*
436
*429*
198
318
426, *429*
482
AT1
Index (7)
Ladder Diagramm
laxity
LD
least laxity
Leiternetzwerk
Leitsystemhersteller
LIN
livelock
logische Synchronisierung
429
293
429
*329*
184
96
212
*299*
302
Makro
Makroassemblersprache
Maschinensprache
Massenprodukte
Mikrocomputer
Mikrocontroller
Mikroprozessor
Mikrosegmentierung
Minislot
Mittelwertumsetzer
*415*
415
414
85
86
*85*, 86, 411
414
86
236
*231*
173
483
AT1
Index (8)
Modularisierung
Momentanwertumsetzer
Monitor-Konzept
Monitore
457
173
*465*
444
Nachrichtenfahrplan
nebenläufig
Netz-Struktur
nicht-preemptives Scheduling
Notation
229
296
195
318
412
Örtliche Struktur
99
parallel
Parallele Busse
Parallelprogrammierung
PNK
Polymorphismus
Poor-Man‘s-Multithreading
Powerlink
preemptives Scheduling
296
196
266
93
436
355
237
318
484
AT1
Index (9)
Priority Ceiling Protocol
Prioritätsvergabe
Produktautomatisierung
Profibus
PROFIBUS
Profinet IRT
Programm-Generatoren
Programmiersprachenparadigma
prozedurale Sprachen
Prozess-Signale
Prozess-Signalerfassung
Prozessführungsebenen
prozessgekoppelt
Prozessgrößen
Prozessgrößenebene
Prozessinformatik
Prozessleitebene
Prozessleitsystem
Prozessnahe Komponente
472
291
*38*, 40, 421
198
212, *216*
237
*420*
412
419
*138*
139
110
31
*62*
58
24
58
24, 92, 411
93
quasi parallel
259
485
AT1
Index (10)
RAM
Rate-Monotonic
ratenmonotones Scheduling
Rechenprozess
Rechtzeitigkeit
Redundanz
Rendez-Vous-Konzept
Ring-Struktur
Round-Robin-Verfahren
87
*325*, 333
*325*
*286*
26, *254*, 262, 281
121
303, 461
195
321
schedulability test
Scheduling
Scheduling-Verfahren
Schieberegister
Schwarm-Intelligenz
Semaphore
Semaphorkonzept
Semaphoroperation
Semaphorvariable
Semaphorvariablen
Sensor
*331*
*316*
*319*
220
407
303
*304*
304
304
444
50, *142*
486
AT1
Index (11)
Sensorelement
Sensorsystem
sequenziell
Serielle Busse
shared memory
Signaldurchschaltung
Simatic
simultan
Software-Redundanz
Speicherhierarchie
speicherprogrammierbare Steuerung
Speicherverwaltung
Spielraum
Sprachhöhe
SPS-Sprachen
ST
statisches Scheduling
Stellglied
Stern-Struktur
strukturierter Text
Symmetrische Multiprozessorsysteme (SMP)
*143*
145
296
196
311
156, 157, 167
96
296
129
349
411
349
293
412
76
428
317
50
195
*428*
398
487
AT1
Index (12)
Synchrone Kommunikation
synchrone Programmierung
Synchronisierung
Synchronisierungsverfahren
Synchronität
312, 467
266, *268*, 282
299, *302*, *310*
303
297
Task
Task-Typ
TDMA-Verfahren
technischer Prozess
Technisches System
Theorem von Liu und Layland
Thread
Token-Passing
*286*
460
200
*17*, *19*
20
332
287
199
Ubiquitous Computing
Überladen
Unternehmensführungsebene
46
436
58
Verarbeitungsleistung
Verfügbarkeit
111
111, 118
488
AT1
Index (13)
Verklemmung
Verlässlichkeit
verteilte Automatisierungssysteme
VERWALTUNGSBLOCK
Vorhersehbarkeit
VxWorks
*299*
26
116
382
26
357
Weiche Echtzeitsysteme
Wirkungsmäßige Struktur
*253*
99
Yokogawa
96
zeitgesteuerte Architektur
Zeitparameter
Zeitscheibenverfahren
Zeitsteuerung
ZEITZÄHLER
zentrale Anordnung
Zentrale Buszuteilung
Zufälliger Buszugriff
Zustandsdiagramm
282
291
*321*
*226*
379
100
197
202
289
489
AT1
Index (14)
Zustandsführung
Zuverlässigkeit
ZYKLUS
Zykluszeit-Bildung
371
118
380
368
490

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