Systematischer Entwurf eines dezentralen Multitasking-Systems zur Steuerung eines räumlich verteilten Prozesses

Zusammenfassung

Das Denken in parallelen und verteilten Kategorien (z.B. /1, 2/) ist zwingend für das Verständnis und die Lösung heutiger Rechner-An Wendungen. Es wird gezeigt, wie Studierende diese Denkweise erlernen bei der Durchführung eines Labor-Versuchs im Rahmen der Lehrveranstaltung “Prozeßdatenverarbeitung”. Die Studierenden entwickeln dabei ein Software-System für die Steuerung einer Modell- Produktionsanlage.

In einer solchen Anlage bzw. Prozeß mit räumlich verteilten Transport- und Bearbeitungsmaschinen kann die eingeschränkte Parallelität oder Simultanarbeit der Maschinen durch den Prozeßfluß-Graphen (PFG) der Maschinen-Steuerfunktionen modelliert werden. Aus dem PFG ergibt sich unmittelbar eine vorläufige Version der Ablaufdiagramme eines Tasksystems.

Anhand der Analyse des Teileflusses durch die Anlage läßt sich der Datenfluß- Graph (DFG) ermitteln, der den Teilefluss modelliert als Fluß von Steuerbedingungen zwischen Steuerfunktionen. Aus dem DFG lassen sich in eindeutiger Weise die Pseudo-Codes der bedingten Steuerftinktionen ermitteln. Der Einbau dieser Funktionen in die vorläufige Version des Tasksystems führt zu dessen endgültiger, ablauffähigen Version.

Das vorgestellte Verfahren wird erläutert an einem Beispiel, ist aber auf eine Klasse verteilter Anlagen anwendbar. Eine Übertragung des Multitasking-Konzeptes von einem Einzel-Rechner auf ein Rechner-Netz ist leicht möglich, da die Synchronisations-Mechanismen, z. B. Semaphore, dieselben bleiben.