Objektorientierte Daten- und Zeitmodelle für die Echtzeit ...

6.5. ANWENDUNGSMUSTER FÜR DIE ANSTEUERUNG VON DATENFLUSSGRAPHEN 153
Hervorzuheben ist hierbei, daß die eigentliche Realisierung des Sensormoduls, d.h. dessen
interner Aufbau und Arbeitsmodus, erst in der Konfigurationsphase beim Start des Programms
erfolgen muß und nicht schon während der Programmentwicklungsphase. Darüber hinaus kann
diese Realisierung jederzeit im laufenden System verändert werden. Betroffen sind davon insbesondere
die zu verknüpfenden Elemente des Graphen, die einzubindenden Verfahren sowie
der Steuerungsmodus, d.h. die zu setzenden Steuerungsrelationen. Bei der Programmentwicklung
sind die als Operatoren verfügbaren Datenverarbeitungsverfahren konkreten Funktorklassen
zuzuordnen. Weiterhin sind die von anderen Komponenten nutzbaren Datensequenzen, d.h.
die Ausgangsdaten des logischen Sensors zu benennen. Die Zuordnung zwischen diesen Namen
und konkreten Sequenzobjekten erfolgt jedoch erst beim Programmstart. Dadurch läßt sich
in Verbindung mit verschiedenen Konfigurationsmustern der Aufbau des Datenflußgraphen, die
Auswahl konkreter Datenverarbeitungsverfahren und der Steuerungsmechanismus leicht ändern
und an unterschiedliche Randbedingungen oder Anforderungen anpassen.
In Abhängigkeit von der zu bearbeitenden Aufgabe, der zur Verfügung stehenden Hardware,
der Charakteristik der verwendeten Sensoren und aufgrund der unterschiedlichen Arbeitsweise
und der Eigenschaften der beiden grundlegenden Steuerungsmechanismen ergeben sich typische
Anwendungsmuster für die Konfiguration eines Datenflußgraphen. Die wichtigsten Designentscheidungen,
die für die Modulsteuerung zu fällen sind, betreffen dabei
¯ das modulinterne Steuerungskonzept: daten- oder anfragegetriebene Steuerung (vgl. Abschnitt
6.4.7 bzw. 6.4.8);
¯ die Zugriffsverfahren auf externe Sensordaten: lesend, wartend, aktiv / insistent (vgl. Abschnitt
6.3.4 Seite 98 ff und Abschnitt 6.4.4;
¯ die Zykluskontrolle, d.h. das Bestimmen einer Instanz, die für das Starten der Zyklen
verantwortlich ist: beliebiger externer Prozeß, Eingangssensoren, Verbraucher von Ausgangsdaten,
modulinterne Agenten (vgl. Abschnitt 6.4.3);
¯ den Parallelisierungsgrad: vollständig synchron, partiell asynchron, vollständig asynchron
(vgl. Abschnitt 6.4.6).
Jede der alternativen Vorgehensweisen bringt spezielle Vor- und Nachteile mit sich, was sich
insbesondere in der mehr oder weniger guten Unterstützung der in Abschnitt 6.4.1 aufgestellten
Bewertungskriterien und den jeweiligen Möglichkeiten zum Erkennen von Konflikten, in ihrer
Eignung im Zusammenspiel mit bestimmten Sensoren sowie in ihrem Einfluß auf die Zeitcharakteristik
(Verarbeitungsrate, Datenverzögerung und Wartezeit) des Datenverarbeitungsmoduls
zeigt.
Die folgenden Randbedingungen haben maßgeblichen Einfluß auf die Auswahl konkreter
Verfahren:
¯ Charakteristik der Sensoren: kontinuierliche oder getriggerte Arbeitsweise, Datenverzögerung,
Wartezeit und Wiederholzeit, wobei letzteres in engem Zusammenhang mit der
Zyklusrate des Moduls zu sehen ist (vgl. Abschnitt 5.3.2);
¯ Anbindung der Sensoren an das Modul: Anzahl der Sensoren, Anzahl der Zugriffe auf
einen Sensor je Zyklus, Art der Einbindung (extern, intern oder gespiegelt, vgl. Abschnitt
6.4.3);