Home

Diplomarbeit

Contents

1. 37 91 0 DECP ans Een 37 5 2 IBM Network Station Manaver ae 38 5 2 1 Voraussetzung und Installation u ui 39 5 2 2 Voreinstellung der Boot und Konfigurationsparametet s ssessssse0sse0s0s00 41 5 2 3 Arbeitsumgebung auf der NS sanken 43 5 3 Untersuchung der Java Virtuelle Maschine 7 2 21 0 20 000060610 44 54 Problematik und Fehlerbehebung unse dee 45 5 4 1 Softwareprobleni en Rene 46 9 02 Rechte AE dree 46 6 Sensorik und Aktorik einem FlieBprozef 48 Onl Technische 1 48 6 2 Temperatur messing scene za 49 6 2 1 Erfassung der Temperatur 51 6 2 25 Die Temperat rverst rker Eeer 51 6 2 3 595 CO von Analog a ar 52 6 3 Das Puffern von Sensorsignalen 0 cccccecsceesseceteceeseceeceeceeescecaeceseeneeeeesaecsaeenes 33 6 4 Aktorimschalter Eege 53 7 are el 9 Glossar 10 Literatur sense B cher Skripte und Zeitschriften eu einen 63 tree terrane 64
2. 12 tzu Er 99 cw Nie ee NT Fre Diplomarbeit M Javad Irani 11 Anhang Bestiickungsliste der TPU Platine IC1 SN74LS157PC IC2 SN74LS157PC SN74LS157PC SN74LS465N 5 SN74LS465N IC6 SN74LS465N SN74LS465N IC8 L7915CV 9 L7815C V Ci 6 8u 35 C2 6 8u 35 Verst rker A Verst rker Verst rker C Verst rker D IC11 IC21 IC31 41 12 22 IC31 42 23 1C33 IC14 24 34 44 15 25 35 45 21 C31 C41 C12 C22 C32 C42 C13 C23 C33 C43 C14 C23 C34 C44 C15 C25 C35 C45 R11 R21 R31 R41 R12 R22 R32 R42 R13 R23 33 R43 R14 R24 R34 R44 11 21 P31 P41 P12 P32 P32 P42 Alle sind Metallwiderst nde Alle Potentiometer sind Kermitbauteile ST AKT2 Pfostenstecker 20P ST SENI Pfostenstecker 26P ST SEN3 Pfostenstecker 26P Diplomarbeit M Javad Irani AD595CQ LF356N LF356N LF356N 78L05A 10u 35 10u 35 10u 35 6 8u 35 6 8u 35 1KOhm 1KOhm 1KOhm 1KOhm 2KOhm 22Kohm 71 11 Anhang Best ckungsliste des Netzteils TRI Trafo Typ 142 14 8 5VA 2 15 Bl Gleichrichter Br cke KS 11243880 1500 1000 Cl 470u 40 C2 470u 40 Schalter am Kaffeeautomat 51 Miniatur Griffschalter Schnittstellen Temp D SUB 9 Buchse Aktoren D SUB 15 Buchse Sensoren D SUB 37 Buchse weitere Bauteile Verbindungsst cke f r Sign
3. 10 2 41 Java ee anal 11 3 Das Konzept der Client Server 5 4 4 4 4 10 31 Network Computer Client Server Architektur 16 32 Network Computer in der Realit t 17 3 2 1 Die konventionelle Network Compte s id 17 3 2 2 Die Wmdows Network Computers see 17 3 2 3 Die Marketing Network 18 3 3 IBM Network Computer a ssar ana 18 4 Network Computer Referenz Plattform 19 4 1 Network Computer Referenz Plattform u aa 19 4 22 AS OO Methoden ie 21 4 3 Erforderliche Software auf dem Servet near 21 4 3 1 Konfiguration der DHCP und TETP Semer 22 AA Bootendes NCS 24 4 4 1 Inbetriebnahme d s N Os a Bea 25 E NR EN EE 27 4 4 3 Laden der Applikationen in 27 4 5 JavaOS und Java Communications AP 28 4 6 Hardwarezugriff unter Java und JavaOS auf dem 28 5 Network Station OS 9000 und 31 SAA Inbetriebnahme 32 321 2 Booten d r Masche een 33 Diplomarbeit M Javad Irani Inhaltsverzeichnis 5 1 3 Erforderliche Informationen zu TCP IP Netzen 400 0200 36 SLA E E e EE 37 31 97 IC MOG Ct
4. Anhang na a OD Diplomarbeit M Javad Irani Abbildung und Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abbildung 2 1 Entwicklungs und Laufzeitumgebung 4 Abbildung 2 2 Java auf einem Hauptbetriebssystem 2 2 9 5 Abbildung 2 3 Java Plattform auf dem JavaOS 02 1 2022004 00 0 100000000 7 Abbildung 4 1 Thin Chent 12 i ruhen nk a eens 19 Abbildung 4 2 Block Diagramm der 71 20 2 00 100000000000 20 Abbildung 4 3 Konfigurations Skript dhcpdefaults properties 23 Abbildung 4 4 Auszug aus dem dbhcpserver propert esAbbldung 23 Abbildung 4 5 Inhalt der Datei netcenter properties 24 Abbildung 4 6 System Information des NMCs 24 Abbildung 4 7 Sourcecode der JavaOSApps html Seite des Applaunchers 26 Abbildung 4 8 der auskommentierte Quellcode von 29 Abbildung 5 1 Installation der Teile auf der Vorder und 1 33 Abbildung 5 2 Reihenfolge beim Booten aaa nn eh 35 Abbildung 5 3 Verbindung von zwei NSs ber ein LAN mit dem 37 Abbildung 5 4 Hauptanzeige des Programms NSM 39 Abbildung 5 5 Ausgabe des Programms Sysproperties 45 Abbildung 6 1 geschlossenes Thermopaat ccccccessceeceseeesseceseceeeceeeee
5. Universit t Stuttgart AS Institut f r Automatisierungs und Softwaretechnik Prof Dr Ing P 01 03 1999 Diplomarbeit M Javad Irani 1674 DA Realisierung eines X Windows Clients unter Java auf einem Network Computer Betreuer Prof Dr Ing Peter G hner Dipl Ing Nasser Jazdi Kurzfassung Kurzfassung F r die zuk nftige Vernetzung von heterogenen Systemen in der Industrie steht mit den auf Network Computern NCs basierenden Thin Clients eine geeignete Plattform zur Verf gung Um die Vorteile der Programmiersprache Java an NC zu nutzen wurde das Betriebssystem JavaOS an NC angepa t Somit k nnen die bisherigen Programme unter Windows Unix und anderen Systemen auf dezentralen Network Clients bedient werden Im Rahmen dieser Arbeit wurde zun chst ein auf PowerPC basierender Network Computer Referenz Plattform NCRP der Firma IBM und das darauf laufende Betriebssystem JavaOS untersucht Anschlie end erfolgten Untersuchung und Konfiguration der Network Station NS mit Typ 8362 A53 der Firma IBM F r den Zugriff auf eine serielle Schnittstelle wurden zwei kleine Programme geschrieben Anschlie end wurde am Kaffeeautomaten etemat 705 der Firma WMF eine externe Schnittstelle angebracht damit man sie ber NC via Netz steuern kann Abstract The Thin Clients based on Network Computers NCs form an appropariate platform for any future networking of heterogenous systems in the industry To
6. damit er die Communications API verwenden kann Es gibt drei Klassenstufen in der Java Communikations Extension API gt Hochstufenklassen high level wie CommPortIdentifier und CommPort die den Zugriff und Besitz der Kommunikationsports verwalten gt Niedrigstufenklassen low level wie SerialPort und ParallelPort die eine Schnittstelle zu den physikalischen Kommunikationsports zur Verf gung stellen Diese aktuelle Freigabe der Java Kommunikation Extension API erm glicht Zugriffe auf die seriellen RS 232 und parallelen IEEE 1284 Ports gt Treiberstufenklassen Driver level die eine Schnittstelle zwischen den niedrigen Klassen und dem zugrundeliegenden Betriebssystem liefern Treiberstufenklassen sind ein Teil der Implementierung aber nicht Teil der Java Communications Extension API Sie sollten nicht vom Programmierer in Anwendungen benutzt werden Diplomarbeit M Javad Irani 11 2 Konzepte der Programmiersprache Java 2 4 1 1 Javax comm Erweiterungspaket Das javax comm Paket liefert die folgenden Grunddienste gt Aufz hlung der vorhandenen Ports auf dem System Die statische Methode CommPortIdentifier getPortIdentifiers bringt ein Aufz hlungsobjekt zur ck das ein CommPortIdentifier Objekt f r jeden vorhandenen Port enth lt Dieses CommPortIdentifier Objekt ist die zentrale Einheit f r die Zugriffsteuerung zu einem Kommunikationsport ffnen und Besitzanspruch der Kommunikationsports indem man die Hochs
7. Anhang aufgef hrt Diplomarbeit M Javad Irani 54 7 Zusammenfassung 7 Zusammenfassung Die Spezifikation der zugeh rigen Hardwarekomponenten wurde in dieser Arbeit ebenso vorgestellt wie das Konzept f r die Installation des Network Station Managers NSM Dar ber hinaus wurde der Einsatz der unter Java entwickelten Anwendungen in Verbindung mit dem Hardwarezugriff auf der NS getestet und dadurch das Zusammenspiel und die Richtigkeit des Ansatzes best tigt In einer weiterf hrenden Arbeit sollte eine Erweiterung der JVM um das javax comm Paket vorgenommen werden mit dem die Komponenten f r den Hardwarezugriff wie z B die serielle und die parallele Schnittstelle zur Verf gung gestellt werden Danach sollen die Klassen und andere Komponenten entworfen und entwickelt werden Es bleibt abzuwarten wann das erste Kommunikationspaket javax comm von IBM zur Verf gung gestellt wird oder diese Umgebung unter JNI selber realisiert wird Dazu sind die Dokumentation des Betriebssystems und eventuell spezielle Hardware n tig Zuk nftig wird die JVM um solche Pakete javax comm erweitert Das auf Java basierende und weiterentwickelte Betriebssystem JavaOS 2 0 wird an dieses Modell 8362 A53 angepa t Infolgedessen ist es dann f r den Entwickler einfacher unter Java auf die Hardware Zugriff zu haben denn in JavaOS ist dieses Paket enthalten Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Konzept f r den Zugriff auf eine serielle Schnittstelle
8. Benutzername und kennw rter w hrend des LOGON zu berpr fen JavaOS unterst tzt beide ARP Address Resolution Protocol und DHCP um die Netzwerkadressen eines Ger tes zu erkennen Damit l t sich aber keine Administration f r Maschinen installieren Eine Maschine auf der JavaOS l uft kann auf die Dateien als Client eines NFS Servers zugreifen Sie kann mit dem SNMP verwaltet werden Die JavaOS Maschinen k nnen die Zeit von einem Netzserver erhalten welcher auch die Installation und Administration vereinfacht 2 3 4 Fensterdarstellung und Graphiken Au er den Netzwerkprotokollen sind die Fensterdarstellung und das Graphik Teilsystem das gr te St ck des Betriebssystems JavaOS benutzt die kleine AWT Bibliothek um in Java gegr ndete Implementierungen von Widgets wie Tasten Men s und Scrollbars zur Verf gung zu stellen 2 3 5 HotJava und HotJava Views als das JavaOS Desktop HotJava ist die erste Desktop Benutzungsschnittstelle die in der Programmiersprache Java geschrieben ist Wenn es mit HotJava oder HotJava Viewer kombiniert wird kann JavaOS als komplettes Multitasking mit graphischer Betriebsumgebung arbeiten HotJava kann als Manager der Desktop Metapher und der mehrfachen Fensterdarstellung dienen von denen jedes zum Bl ttern von HTML Seiten und zum Start von einem oder mehreren Java Applets bef higt ist Hot Javas Einfachheit und Erweiterbarkeit bildet es zu einem idealen Rahmen f r JavaOS Anwendungen Java
9. Bytecode Class Class Method Class Variable Compiler Constructor Exception Diplomarbeit Eine Kategorie die nie instanziert sein sollte nur ihre Unterklassen sollten instanziert werden Abstrakte Klassen werden definiert damit andere Klassen von ihnen den Namen bernehmen k nnen Ein Programm das in Java geschrieben ist und innerhalb von HotJava und anderen Javaf higen Web Browsern ausgef hrt wird Eine Standardanweisung f r Zeichen mit numerischem 7 bit Codes Plattformunabh ngiger Code der durch den Java Compiler festgelegt und vom Java Interpreter ausgef hrt wird Klassen enthalten Objekte und die zugeh rigen Operationen auf diese Statische Methode f r Zugriff auf statische Objektkomponenten Sie tragen das Schl sselwort static und werden ber den Namen der Klasse und den Punkt und Methode aufgerufen Ein Datenelement das mit einer bestimmten Klasse als vollst ndiges und nicht bestimmten Instanz der Klasse verbunden ist Klassen Variablen werden in den Definitionen definiert Ein Programm zur bersetzung von Quellcodes in den durch einen Computer auszuf hrenden Code Der Java Compiler bersetzt den Java Quellcode in den Java Bytecode Eine Methode durch die ein Objekt erstellt wird In Java sind Konstruktoren Instanz Methoden mit dem gleichen Namen wie ihre Klasse Java Konstruktoren werden mit dem Schl sselwort new hervorgerufen Ein Signal das meldet da irgendeine Au
10. Internet Protocol Industry Standard Architecture International Standards Organization Internet Service Provider Java Developers Kit Just In Time Java Java Native Interface Joint Photographic Experts Group Java Virtual Machine Local Area Network Javad Irani 57 8 Abk rzungen LCD MAC NC NCRP NFS NS NSM NTP NVRAM OLE OPC OS PCI PCMCIA POP POST RAM RFC ROM SGML SIMM SNMP SRAM SXGA SVGA TCP IP URL VGA VRAM WWW Diplomarbeit Liquid Crytal Display Media Access Control Network Computer Network Computer Reference Platform Network File System Network Station Network Station Manager Network Time Protocol Non Volatile Random Access Memory Object Linking and Embedding OLE for Process Control Operating System Peripheral Component Interconnect Personal Computer Memory Card International Association Post Office Protocol Power On Self Test Random Access Memory Request For Comments Internet Read Only Memory Standard Generalized Markup Language Single Inline Memory Module Simple Network Management Protocol Static Random Access Memory Super eXtended Graphics Adapter Array Super Video Graphics Array Transmission Control Protocol Internet Protocol Trivial File Transfer Protocol Uniform Resource Locator Video Graphics Array Accelerator Video Random Access Memory World Wide Web M Javad Irani 58 9 Glossar 9 Glossar Abstract Class Applet ASCII
11. PCI Slot IBM27 82663 Buffer DRAM SIMM DRAM SIMM Adresse Daten Flash ROM 29F040 bis 512 K Abbildung 4 2 Block Diagramm der NCRP 7 Diplomarbeit M Javad Irani 20 4 Network Computer Referenz Plattform Die Hauptmerkmale der Referenz Hauptplatine PowerPC Board sind folgenderma en zu beschreiben gt CPU PPC 603eV mit 200 MHz Taktfrequenz gt Arbeitsspeicher 64 MB DRAM 512 KBL2 Cache 5MB Flash ROM gt Ethernet 10 100 M 1 parallele und 1 serielle Schnittstelle eine PCI Bus Schnittstelle gt Smart Card Lesegrt t mit 1 Hardware Unterst tzung Das Block Diagramm ist in Abbildung 4 2 zu sehen 4 2 Boot Methoden Da ein NC ber keine Platte verf gt von der gebootet werden kann mu er die Informationen auf eine in der folgenden Weisen abrufen gt DHCP Dynamic Host Configuration Protocol ber Ethernet Anschlu Ethernet DHCP gt Floppy da jedoch der erforderliche Speicherplatz f r das vorgesehene Betriebssystem JavaOS gr er als 6MB ist wird die Kapazit t der Floppy nicht ausreichen gt IDE Plattenlaufwerk 4 3 Erforderliche Software auf dem Server Als Server kommen alle herk mmlichen Server in Frage wobei allerdings die folgenden Dienste darauf installiert und gestartet sein sollen DHCP Server TFTP Server und Internet Information Server Hier wurde ein NT Terminal Server 4 0 eingesetzt um ber JICA Java Client auf MS Anwendungen auf dem NT Server zuzugreifen Immerhin fe
12. ferenzen f r die Standardapplikationen einstellen Die Einstellungen sind in Hardware Systemstart Arbeitsoberfl che 5250 und 3270 Sitzungen Internet Sprache und Benutzergruppen unterteilt siehe Abbildung 5 4 Alle Einstellungen lassen sich auf System Gruppen und Benutzerebene setzen Die Hardwareeinstellungen kann man zus tzlich auch f r bestimmte Arbeitspl tze festlegen Damit ist es m glich den Benutzern z B nur Hardwarekonfigurationen F2 siehe 4 2 2 anzuzeigen 5 2 1 Voraussetzung und Installation An dieser Stelle wurden zwei Varianten vom NSM auf dem NT Server installiert Zuerst wurden die Softwarekomponenten einzeln aus dem Netz heruntergeladen W hrend der Diplomarbeit M Javad Irani 39 5 Network Station OS 9000 und JVM Installation von Microsoft Software traten einige Probleme auf siehe 5 4 Deshalb wurden alle Komponenten von IBM und anderer Hersteller die auf der NSM CD sind installiert und konfiguriert Bevor man jedoch mit der Installation beginnt m ssen folgende Gegebenheiten berpr ft bzw Vorleistungen erbracht werden gt NT Server 4 0 plus Servicepack 3 mit NTFS Dateisystem und ca 200 MByte freier Speicherplatz gt java f higer Web Browser Netscape Navigator 4 04 oder Microsoft Internet Explorer 4 0 1 als Standard Browser gt Netzkarte mit RJ45 Buchse gt Erstellung des Netzplans Nach der bernahme des NT Servers ist der Netzplan wie folgt erstellt worden Beschreibung Netz
13. kommt ohne Intel Prozessor und ohne Microsoft Software aus Seine Daten speichert er auf einem Server oder Mainframe Anwendungen f r den NC sollen in Java geschrieben werden was zus tzlich den Vorteil bietet da diese Anwendungen auch auf allen bereits installierten Plattformen lauff hig sind F r Unternehmen welche ihr Geld mit Gro rechensystemen Mainframes Serversoftware usw verdienen bietet sich der NC daher als ideale Plattform an in ihrem Bereich neue M rkte zu erschlie en Ohne Server verliert der NC nat rlich seine Daseinsberechtigung Dieser Server k nnte auch bei einem ISP Internet Service Provider stehen F r Heimanwender w rde dies allerdings bedeuten da eine dauernde Verbindung w hrend der Arbeit zum ISP notwendig w re da ohne Verbindung zum Server der NC ein totes Ger t ist W hrend in den USA dies wenigstens noch eine in Betracht zu ziehende Diplomarbeit Javad Irani 3 Das Konzept der Client Server Struktur M glichkeit darstellt in den USA sind Ortsgespr che meist kostenlos w rde in Europa und anderen L nder wohl niemand ernsthaft an diesen Einsatzzweck denken Der NC ist also im Grunde nichts anderes als ein Terminal das sich besonders im Inter oder Intranet bew hrt Die Funktionalit t entspricht der eines herk mmlichen PCs im Inter Intranet Bereich Um die Idee des NCs durchzusetzen bildeten Apple IBM Netscape Oracle und Sun ein Konsortium welches das NC Referenz Profile
14. mittels Console auf der Standardausgabe verfolgt werden Das Nachrichtausgabe programmm Console wird durch Dr cken der Druckertaste auf der Bedienungsfl che aufgerufen Das ist ein JavaOS Property das man umstellen kann 9 Diplomarbeit Javad Irani 25 4 Network Computer Referenz Plattform lt HTML gt lt HEAD gt lt META HTTP EQUIV Content Type CONTENT Content Type CONTENT text html charset iso 8859 1 gt lt META NAME GENERATOR CONTENT Mozilla 4 03 en WinNT 1 Netscape gt lt TITLE gt JavaOS Applications lt TITLE gt lt HEAD gt lt BODY gt lt BR gt amp nbsp lt application code BlackBox archive http 111 110 1 5 nc_prg BlackBox zip gt lt param name name value BlackBox gt lt application lt BR gt amp nbsp lt application code ParallelBlackBox archive http 111 110 1 5 nc_prg ParallelBlackBox zip gt lt param name name value ParallelBlackBox gt lt application lt BR gt amp nbsp lt application code com citrix JICA archive http 111 110 1 5 JICA zip gt lt param name name value ADS tec Java Client on JavaOS gt lt param name args value address 111 110 1 6 width 640 height 480 borderwidth 0 gt lt application gt lt BR gt amp nbsp lt application code QuadraticGraph archive http 111 110 1 5 nc_prg Quadratic zip gt lt param name name value QuadraticGraph gt lt param name args value 1 2 3 gt lt applic
15. wenn sie vom Client freigegeben wird oder wenn die Zuweisungsfrist abgelaufen ist DHCP kann auch nicht aufgef hrte Clients bedienen Jeder Client kann auch wenn seine MAC Adresse nicht in der DHCP Konfiguration definiert ist eine IP Adresse aus dem Pool der verf gbaren Adressen anfordern Die Verwendung nicht aufgef hrter Clients kann sich f r Umgebungen eignen in denen es nicht erforderlich oder gew nscht ist MAC Adressen zu verwalten W hrend BOOTP Server nur Anforderungen von BOOTP Clients verarbeiten k nnen ist DHCP in der Lage Anforderungen von DHCP und BOOTP Clients zu verarbeiten DHCP Server k nnen anders als BOOTP Server momentan nicht im Gebrauch befindliche IP Adressen wiederverwenden Ferner stellt DHCP zahlreiche Konfigurationsoptionen einschlie lich benutzerdefinierter Optionen zur Verf gung Mit diesen Optionen k nnen viele erweiterte Netzumgebungen konfiguriert werden 5 2 IBM Network Station Manager Damit man die NS auf seinem Arbeitsplatz einsetzen kann m ssen die NS und die Server st ndig miteinander kommunizieren Nur ber NVRAM und den lokalen Speicher kann die NS ohne Verbindung mit einem Server gebootet werden F r weitere Funktionalit t als Client mu die Verbindung herstellt werden Als lokaler Speicher f r den Basiscode Betriebssystem kommt eine PCMCIA Speicherkarte zum Einsatz Da diese Speicherkarte nicht mit der NS geliefert wurde mu te zuerst unbedingt der NSM auf dem NT Server installie
16. 4 4 Booten des NCs Nachdem die Konfiguration der Server beendet ist soll das Bootprogramm Firmware aufgerufen werden Wenn die Einstellungen nicht richtig sind wird der Aufruf des BIOS automatisch verlangt indem man eine willk rliche Taste dr ckt In dem Main Men ist die System Konfiguration Men sehr wichtig Damit werden die haupts chlichen Einstellungen durchgef hrt Hier werden nur die f r diese Arbeit n tigen Attribute erl utert der Rest ist der Literatur 7 zu entnehmen Nach der Aktivierung von System Configuration Menu System Information werden die Hauptmerkmale des Ger tes angezeigt Sie sind nochmals in Abbildung 4 6 zusammengef hrt System Processor PowerPC 603eV Installed Memory 64 MB Second Level Cache 512 KB Burst Writethrogh HW Invalidate Upgrade Processor Not Installed Ethernet MAC Address 00 04 AC EB 02 0B Firmware Revision 1 0 Firmware Build Number 97071107 Abbildung 4 6 System Information des NCs Diplomarbeit Javad Irani 24 4 Network Computer Referenz Plattform Mit der System Configuration Menu gt Configure I O Devices kann man die blichen Informationen die w hrend des Bootvorgangs auf der Standardausgabe ermittelt werden auf einen externen Rechner ber serielle Schnittstelle weiterleiten Auf dem Zielrechner soll ein einfaches Programm wie SerialDemo von Sun 20 gestartet sein Sehr wichtig ist hier die Ziele Set Boot Devices Obwohl die Firmware a
17. Hardwarekonfiguration anzeigen und ndern Dann erscheinen die Funktionstasten und ihre Beschreibungen 8 Der Code des Boot Monitors soll vor der Inbetriebnahme aktualisiert werden um sicher zu stellen da die Version des Boot Monitors auf der NS mit der Version des Boot Monitors auf dem Server NSM bereinstimmt Wenn eine Verbindung zwischen einer NS mit einem lteren Boot Monitor Code und einem Server auf dem ein NSM mit seinem sp ter hinzugef gten Boot Monitor Code installiert ist hergestellt wird aktualisiert der NSM automatisch den Boot Monitor Code Mit der Funktionstaste F2 wird nur die Hardwarekonfiguration angezeigt Die Tasten F3 F4 und F5 sind die wichtigsten Parametereinstellungen die vor dem Booten gepr ft werden sollten Diplomarbeit M Javad Irani 5 Network Station OS 9000 und JVM Hinweis Den Benutzern der NS mu mitgeteilt werden da die NS w hrend der Aktualisierung nicht ausgeschaltet werden darf Durch das Ausschalten der NS k nnte die NS physisch besch digt werden Mit dem Programm IBM Network Station Manager NSM kann man die Konfigurationen f r die NS und deren Benutzer festlegen und ndern ber den HTTP Server wird dem Web Browser das Programm NSM zur Verf gung gestellt Auf jeder NS befindet sich als Teil des Betriebssystems ein SNMP Agent Simple Network Management Protocol Ein SNMP Manager an einem zentralen Standort kann mit dem Agenten auf einer NS kommunizieren und Daten
18. Network Computing ein neues Gebiet ist sind auch nicht aufgetretene Probleme und Fehler gut dokumentiert Es kommen immer mehr Fehler hinzu die nicht direkt mit dem Thema zu tun haben Die ersten Installationen schlugen stets fehl Grund daf r war die Abkopplung vom Netz Intranet Der NSM verwendet die Daten vom Netzplan wie z B die IP Adresse vom Router Deshalb soll die Verbindung mit dem im Netzplan eingetragenen Server sichergestellt werden Die lteren CD ROMs haben Probleme mit dem Lesen der Sicherheitskopie CD Wenn die Original CD verwendet wird kommt selten ein Fehler vor Bei der NSM Installation wird nach den vorhandenen Diensten gesucht Bei der Frage nach dem DHCP Server soll dieser nicht ausgew hlt werden weil zwischen manchen Netzkartentreibern und IBM NDIS Konflikte vorkommen In dieser Arbeit wurde keine DHCP Boot Methode verwendet Es kommt bei der Installation der TCP IP Software On Demand Server manchmal zu Problemen Dann ist der NSM nicht in der Lage die NFS und TFTP Server zu konfigurieren Es gibt zwei M glichkeiten n mlich entweder die Konfiguration manuell zu bernehmen oder zuerst diese Dienste zu installieren und danach den NSM Die zweite Methode ist sicherer und einfacher Der davor genannte Installationsfehler zeigt sich eher beim NFS Server da dieser Server der bei NT als Dienst definiert wird nicht gestartet werden kann Das ist sehr wichtig da nach dem Booten nur dieser Server f r die Da
19. Parameter f r die Konfiguration der NS festgelegt werden Dazu sollte die F5 Taste gedr ckt werden Um diese Konfigurationsdatei festzulegen kann die Tabelle 5 6 verwendet werden Diplomarbeit M Javad Irani 42 5 Network Station OS 9000 und JVM Konfigurationsdatei Beschreibung Wert Konfigurationsdatei Der Name der Datei die die standard nsm Konfigurationsdaten der NS enth lt Konfigurationsverzeichnis Der Pfadname den der Konfigurations netstation prodbase Host f r die Ermittlung configs Konfigurationsdatei verwendet 1 Protokoll Konfiguration Server Protokoll 2 Protokoll Konfiguration Server Protokoll TFTP Tabelle 5 6 Konfigurationsdatei f r die NVRAM Boot Methode F5 Hinweis F r den Bildschirm mu ber F6 die vom Monitor unterst tzte Aufl sung richtig eingestellt werden Die automatische Einstellung soll auch vermieden werden da der Monitor im ersten Moment st ndig aus und eingeschaltet wird Diese wechselnde Umschaltung kann den Monitor besch digen Die Aufl sungen f r Boot Monitor und Server sind mit den Nachrichtennummern NS070 und NS080 in Verbindung mit anderen Hardwareinformationen siehe oben auf dem Monitor zu sehen 5 2 3 Arbeitsumgebung auf der NS Nachdem die in 4 2 2 beschriebenen Dienste durch den Boot Monitor und teilweise durch das entpackte Betriebssystem OS 9000 eins nach dem anderen durchgef hrt worden sind erscheint ein Anmeldefenster Wenn kein n
20. Ports an gt Zapp ruft openPort einmal sp ter auf gt Bei der Verarbeitung von Zapp s openPort pflanzt CommPortIdentifier ein CommPortOwnership Ereignis mit der Ereignistype PORT OWNERSHIP REQUESTED fort gt Wenn ABCapp bereit ist den Besitz abzugeben ruft sie closePort innerhalb vom Ereignisr ckruf auf gt Nachdem das Ereignis abgefeuert worden ist berpr ft es der CommPortIdentifier um zu sehen ob der Besitz abgegeben wurde und wenn ja Diplomarbeit M Javad Irani 13 2 Konzepte der Programmiersprache Java wird der Besitz des Ports zu XYZapp mittels Zur ckbringen des Erfolges von openPort umgedreht Anmerkung Wenn ein closePort innerhalb eines CommPortOwnership Ereignisr ckrufs aufgerufen wird wird ein neues CommPortOwnership Ereignis nicht festgelegt CommPort Kommunikationsport CommPort ist eine abstrakte Klasse die den Kommunikationsport beschreibt Dieser Kommunikationsport wird durch das Betriebssystem zur Verf gung gestellt Er umfa t hochqualifizierte Methoden high level f r die Steuerung des 1 Diese Methoden sind f r die unterschiedlichen Typen der Kommunikationsports gleich SerialPort und ParallelPort sind Unterklassen von CommPort die zus tzliche Methoden zur niedrigen Steuerung low level der physikalischen Kommunikationsports umfassen Es gibt keinen allgemeinen Konstruktor f r CommPort Stattdessen sollte eine Anwendung die statische Methode CommPortIdentifie
21. Steckverbindung Die Stiftbelegung ist aus dem Anhang zu entnehmen 6 4 Der Aktorumschalter Da eine Fernsteuerung des Kaffeeautomaten erw nscht ist sollen die lokalen Bedienungstastern deaktiviert sein Die Elektronikkarte des Automaten bietet keine M glichkeit um ein Umschalten zwischen lokalen Tasten Schlie er und elektronischen Fernschaltern zu realisieren Deshalb sind zus tzlich drei 2 zu 1 Datenselektor Multiplexer ausgew hlt und ebenfalls auf der Platine hinzugef gt worden Sie befinden auf der rechten Seite Umschalter ber einen Pfostenstecker 26polig werden die Bedienungstasten und Eing nge auf der Elektronikkarte zu den Bausteinen gef hrt Um die Verbindung zwischen den Bedienungstastern und den auf der Elektronikkarte gel teten Bausteinen zu trennen Diplomarbeit M Javad Irani 6 Sensorik und Aktorik in einem Flie proze sollen entweder Leiterbahnen geschnitten oder die Tasten umgebaut werden Weil eine Besch digung der Elektronikplatte soweit wie m glichst vermieden werden soll wurden die Taster umgebaut Zuerst wurden alle Taster entl tet danach sind die zwei Pins der Taster abgebogen damit sie keine Verbindung zur Elektronikkarte haben Durch die entstandenen L cher sind die Leitungen vom Pfostenstecker zur Tastenpins weitergef hrt und zusammengel tet Die Eing nge der Fernschaltern sind auf die D Sub Schnittstelle 15polig auf der R ckseite Aktorik gef hrt Die Pinelegung der Schnittstelle ist im
22. das Problem lokalisiert und gel st werden Man mu die Tatsache beachten da die Kreuzkabel nicht einwandfrei in einem Netz mit Netzkarte die ber eine automatische Anschlu erkennung verf gt eingesetzt werden k nnen In einem solchen Fall wird eine Verbindung ber einen HUB Sternverteiler dringend empfohlen Diplomarbeit M Javad Irani 47 6 Sensorik und Aktorik in einem Flie proze 6 Sensorik und Aktorik in einem Flie proze Ein am Institut f r Automatisierungs und Softwaretechnik stehender industrieller Kaffeeautomat der Firma WMF mit der Bezeichnung etamat ECF 705500 soll zur Demonstration einer Betriebs berwachung und Fernsteuerung umgebaut werden damit man ihn ber das Netz berwachen und bedienen kann Dabei werden durch eine Vielzahl von Sensoren Betriebsgr en wie Temperatur F llst nde Durchflu mengen elektrische Spannungen erfa t und visualisiert Diese Daten werden zur Zeit durch im Automat und in nebenliegender Blackbox eingebaute Karten erfa t und durch eine unter Turbo C entwickelte Anwendung Kaffee exe visualisiert Es ist erw nscht den Automat via Netz zu bedienen Als Programmiersprache wird Java eingesetzt damit man die Anwendungen auf unterschiedliche Plattformen ausf hren kann Die verwendete Hardware Blackbox Datenerfassungskarten und zus tzlich Aktoren sollen durch einen leistungsf higen Rechner und ein kompakte L sung ersetzt werden Ziel der Diplomarbeit war es zuerst
23. die Konfiguration des NCs und die Realisierung des javax comm Paketes auf der JVM der NS vorgestellt Als Hardwareplattform standen eine NC Referenz Plattform und eine NS mit dem Echtzeitbetriebssystem OS 9000 zur Verf gung Die NS ist eine Weiterentwicklung des NCs Beide Plattformen sind mit PowerPC Architektur Prozessoren versehen Es wurden mehrere Konzepte untersucht wie das Ablaufverhalten der JVM und des JavaOS an die Anforderungen der Applikation und der Applets optimal verwendet werden kann Dadurch kann sich der Entwickler von Java Applikationen auf die eigentliche Anwendung konzentrieren und mu sich weniger um die implementierungsspezifischen Details von Hardware k mmern Zur Demonstration der Kommunikation zwischen zwei Rechnern und der Programmerstellung unter Java wurde eine Beispielapplikation erstellt die den Nachrichtenaustausch mit einem anderen Computer ber Nullmodemkabel vorf hrt Auf der Grundlage des in dieser Arbeit entwickelten Konzepts k nnen Java Applikationen welche auf eine serielle Schnittstelle zugreifen unter dem Import des javax comm Paketes erstellt werden Die prototypische Implementierung realisiert allerdings nur die Grund Diplomarbeit M Javad Irani 7 Zusammenfassung funktionalit ten der seriellen Schnittstelle F r eine weitergehende Implementierung ist durch diese Arbeit und die darin untersuchten Plattformen eine ausreichende Basis geschaffen worden Die JVM und das darin integrierte K
24. die richtigen Karten unter den geforderte Aspekte zu suchen Danach sollten die Signale gemeinsam auf einer Karte bearbeitet und weitergeleitet werden Dazu geh ren die Temperaturverst rkern die Pegelanpassung f r berwachungssignale Umschaltung f r lokale und ferne Steuerung und Zuf hrung von Aktorsignalen Um die Sensor und Aktordaten im PC weiterzuverarbeiten sollten die Signale ber zwei Schnittstellen am Kaffeeautomat zur Verf gung gestellt sein 6 1 Technische Realisierung Aufgabe der Diplomarbeit war es eine L sung zu konzipieren die es erm glicht die Proze daten ber eine eingebaute Schnittstelle mit wenige Aufwand und Zusatzger te zu bertragen Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Schaltungen f r die Pegelanpassung der Aggregatzust nde Sensorik Umschaltung der Auswahltasten Aktorik und die Temperaturmessung mit Thermoelement entworfen und realisiert Folgend werden die Grundlagen f r die Temperaturerfassung Pegelanpassung und elektronische Umschalter erl utert Anschlie end werden die realisierten Schaltungen kurz beschrieben Diplomarbeit M Javad Irani 48 6 Sensorik und Aktorik in einem Flie proze 6 2 Temperaturmessung Die Temperaturmessung mit Thermoelement ist eine seit langem bew hrte Methode der Temperaturmessung Ihre Vorteile liegen in der hohen Genauigkeit und dem sehr gro en Temperaturbereich von ber 2000 C Der einfache Aufbau aus zwei verschiedenen an der Spitze verschwei ten
25. m glich 5250 Emulator 3270 Emulator Web Browser Java Applets oder Anwendungen Windows NT Anwendungen Lokale und ferne Drucker VW WWW WW X Anwendungen auf fernen Systemen Die NS kommuniziert mit Hilfe von TCP IP ber ein Ethernet mit dem Server Auf jeder NS wird das gemeinsame Client Programm und auf dem Server werden das Programm NSM und verschiedene andere Anwendungsprogramme ausgef hrt Der Netzwerk Computer Serie 1000 8362 A53 ist als Java System positioniert In ihm entfaltet ein PowerPC 603e mit 200 MHz seine Leistung Zun chst wird die Hardware kurz vorgestellt Dieses Modell verf gt ber zwei SIMM Sockel die mit 64 MByte ausgestattet sind sowie ber eine S3 TRIO Graphikeinheit die mit 2 MByte VRAM versehen ist Damit sind Aufl sungen von 640 480 bis 1600 1200 SXGA bei 256 m glich Die Hardware unterst tzt 10 100 MBps Ethernet ber einen RJ45 10BaseT Anschlu Au erdem befinden sich auf der R ckseite Anschl sse f r je eine serielle parallele und PCMCIA Schnittstelle Auf der Vorderseite sind Anschl sse f r Kopfh rer Lautsprecher 16 Bit Audio System Smart Card Tastatur und Maus verf gbar Die NS verf gt ber eine Zwei Tasten Maus und eine 102 Tasten Tastatur Der Leser findet in 8 weitere Informationen Diplomarbeit M Javad Irani 5 Network Station OS 9000 und JVM Beim Einschalten der NS geschieht folgendes gt Die NS f hrt zun chst eine Hardwarediagnose durch gt Die N
26. sollte anhand einer prototypischen Implementierung deren Funktionalit t berpr ft werden Da f r Steuerungseinheiten die Schnittstellen des Clients sehr wichtig sind sollte ein Interface unter Java erarbeitet und erstellt werden damit man auf die Hardware der beiden Plattformen zugreifen kann Diplomarbeit M Javad Irani 1 Einf hrung Im Laufe der Zeit nderten sich die Priorit ten von der urspr nglichen Aufgabenstellung in dieser Arbeit dahingehend da dem Zugriff auf die Hardware h chste Priorit t einger umt wurde Aus diesem Grund besch ftigt sich die nun vorliegende Arbeit prim r mit der Untersuchung der Plattformen Als Rechnerplattform dienen ein NCRP und eine weiterentwickelte Network Station NS die jeweils mit einem PowerPC Prozessor ausgestattet sind Auf dem NC l uft das auf Java basierende Betriebssystem JavaOS und auf der NS das Echtzeitbetriebssystem OS 9000 auf dem wiederum eine Java Virtuelle Maschine laufen kann 1 3 Aufbau der Arbeit Die vorliegende Arbeit ist in sechs Kapitel gegliedert In den ersten drei Kapiteln werden die Grundlagen dieser Arbeit d h die Philosophie der Programmiersprache Java und des JavaOS und die Client Server Struktur dargestellt In den Kapiteln 4 und 5 wird der Hauptteil der Arbeit beschrieben die Untersuchung der Plattformen und die Erstellung der Konzeption Die Ergebnisse der Untersuchungen Beispielprogramme und Probleme werden ebenfalls in Kapitel 4 und 5 behandelt Kapi
27. wird eine Instanz einer Klasse mit dem new Operator gefolgt vom Klassen Namen erstellt Eine beliebige Methode die durch die Instanz einer Klasse hervorgerufen werden kann aber den Klasse Namen nicht verwendet Instanz Methoden werden in den Klassen Deklarationen definiert Ein beliebiges Einzelteil von Daten das sich auf ein bestimmtes Objekt bezieht Jede Instanz einer Klasse hat ihre eigene Kopie der Instanz Variablen die in der Klasse definiert werden Gruppe von Methoden in Java die durch einige Klassen eingef hrt werden k nnen unabh ngig davon wo die Klassen in der Klassen Hierarchie sind Javad Irani 60 9 Glossar Internet Intranet Interpreter JPEG Linker Local Variable Method Multithreaded Object Package Subclass Diplomarbeit Ein enormes Netz das buchst blich aus Millionen Hosts vielen Organisationen und L ndern rund um die Welt besteht Es wird physikalisch aus vielen kleineren Netzen zusammengef gt und durch einen allgemeinen Satz von Protokollen zusammengehalten Ein internes Unternehmensnetz innerhalb dessen gleiche Schnittstellen und Protokolle einschlie lich der Netzwerk Infrastruktur verwendet werden Ein Modul das wechselnd jede Anweisung in irgendeinem K rper des Codes decodiert und durchf hrt Der Java Interpreter decodiert und f hrt Java Bytecode durch Ein Komprimierungsstandard f r Bilddateien Er erzielt eine enorme Komprimierung auf Kosten d
28. 4 14 Dieses Paket enth lt eine high Level Klasse f r einen Portdriver und einen Port Die zus tzliche Klasse PortPrivate kann f r ger tespezifische Verhalten erweitert werden 2 4 1 Java Communications API ea3 Die Java Communications API die als Standard Erweiterung f r die Java Plattform gilt kann verwendet werden um plattformunabh ngige Kommunikationsanwendungen f r Technologien wie Sprachpost voice mail Telefax und Smart Cards zu schreiben Diese Communications API enth lt einige Beispielanwendungen mit denen sich die Funktionalit t der Ports berpr fen l t Diese Version der Communications API enth lt Unterst tzung f r serielle Schnittstellen RS232 und IEEE 1284 parallele Ports Mit aktualisierter Funktionalit t kann folgendes gew hrleistet werden 1 Aufz hlung der vorhandenen Ports auf dem System 2 ffnen und Anspruch auf Besitz der Ports 3 Behebung des Portbesitzes zwischen mehrfachen Anwendungen 4 Durchf hrung der asynchronen und synchronen I O auf Ports 5 Empfangen der Bean Style Ereignisse und die Zustands nderungen des Communication Port Es mu beachtet werden da die gesamte Software nur auf den Systemen mit JDK JRE 1 1 x f r JavaOS JDK1 1 4 ausgef hrt werden kann Diese unterst tzen nur Java Anwendungen und keine Applets Die Communications API Dokumentation kann nicht als Tutorial dienen Der Programmierer mu Programmierungsgrundlagen f r Serial und Parallelport beherrschen
29. CQ wird sp ter genauer beschrieben Der AD595 ist f r Thermoelemente vom Typ K NiCr Ni dimensioniert F r Thermoelement Typ J mu ein quivalenter IC von Analog Devices der AD594 CQ verwendet werden Die weitere Verst rkung kann nun mit einfachen Mitteln geschehen da die Pegel 10mV C nicht mehr st ranf llig sind 6 2 2 Die Temperaturverst rker Die am NiCr Ni abfallende Spannung soll so verst rkt werden da die Dynamik des A D Wandlers der ein gebauten Karte voll ausgenutzt werden kann Das bedeutet da die zu erwartenden Signalspannungen des interessierenden Temperaturbereichs so gespreizt und verschoben werden m ssen da sie auf den vollen Spannungsbereich des AD Wandlerseingang abgebildet werden Obwohl die ausgew hlte Karte eine Spanne von bis zu 10V unterst tzt wurde versucht die Realisierung m glichst allgemein zu halten da es sich hier um eine h ufig ben tigte Schaltung handelt Um das zu erreichen wird zus tzlich zu dem variablen Verst rkungsfaktor eine Einrichtung zur Nullpotentialverschiebung ben tigt Die Ausgangsspannung des AD595 CQ wird so verst rkt und verschoben da der interessierende Temperaturbereich z B 60 C bis 100 C zur Ausnutzung der vollen Dynamik eines Wandlers auf den Spannungsbereich 0 Volt bis 5 Volt abgebildet wird Auf diese Art wird der Quantisierungsfehler bei der Digitalisierung so gering wie m glich gehalten Die Schaltung besteht aus vier hintereinander gesch
30. Dampfventil 5 4 Heizung Dampfkessel 7 5 Br hventil 9 6 Einsp lventil 11 T Heizung Boiler 13 8 Reinigungsventil 15 9 Schalter 1 17 10 Br hmotor r ckw rts 19 11 Espressopumpe 21 12 Dampfdruckregler 2 23 13 Dampfdruckregler 1 25 14 Schalter 2 27 15 Handeinwurf 29 16 Br hmotor vorw rts 31 17 nicht belegt 18 nicht belegt 19 Masse 38 38 20 KMP 1 leer 1 21 KMP Taste 3 22 KMP M hle 5 23 KMP2 7 24 DFM Durchflu mengenmesser 9 25 Reset 11 26 Best ck Signal 13 27 Reserve 15 28 Wasserdruck 17 29 END 1 Br her Endschalter 19 30 END2 21 31 END 3 23 32 KMP 1 Impulse 25 33 Kaffeemehlportionierer KMP 2 leer 27 34 KMP 2 Impulse 29 35 nicht belegt 36 nicht belegt 37 nicht belegt Diplomarbeit Javad Irani 76 11 Anhang Pinbelegung der Aktorik D SUB 15 B chse Kaffeeautomat und D SUB 15 B chse PC PCL 818L Pin Nummer Beschreibung CN1 DIGO 1 Tastensteuerung f r Lokal und Remote 1 2 Mengen Vorwahltaste 3 3 Mengen Vorwahltaste 5 4 Dampfausgabetaste 7 5 Espresso Taste 2 Tassen 9 6 Espresso Taste 1 Tassen 11 7 Cafe creme 2 Tasse Sch mli 13 amp Masse 17 9 Cafe creme 1 Tasse Sch mli 2 10 Spezialtaste 4 11 Filterkaffee Taste K nnchen 6 12 Filterkaffee Taste Tasse 8 13 Hei wasserausgabe Taste gro e Menge 10 14 Hei wasserausgabe Taste k
31. Demo lt init gt SerialDemo java At SerialDemo main SerialDemo java At Sun javaos application Main SerialDemo java At java lang Thread run Diplomarbeit M Javad Irani 28 4 Network Computer Referenz Plattform Nachdem der SerialDemo Quellcode unter JDK 1 1 4 compiliert wurde zuerst war der Quellcode unter JDK1 1 und 1 1 5 compiliert ist SerialDemo teilweise gestartet d h nach dem Start konnte man den Port nicht ffnen Dieses Problem ist einfach zu l sen indem JavaOS Property f r console siehe Abbildung 5 false einsetzt Immerhin war kein Empfang von Zeichen m glich Unter Ber cksichtigung der Fehlerausgabe ist der Aufruf der Methode getEventType auskommentiert Mit dieser nderung ist es gelungen die ankommenden Zeichen aufzufangen In Abbildung 4 8 sind die Zeilen ersichtlich catch InterruptedException e public void serialEvent SerialPortEvent event switch event getEventType fF case SerialPortEvent BI case SerialPortEvent OE case SerialPortEvent FE gt case SerialPortEvent PE case SerialPortEvent CD ER case SerialPortEvent CTS 24 case SerialPortEvent DSR case SerialPortEvent RI case SerialPortkvent OUTBUF EMPTY break case SerialPortEvent DATA AVAIL byte readBuffer new byte 20 try 1 while inputStream available gt 0 Abbildung 4 8 der auskommentierte Quellcode von SimpleRead java Entsprechend ist auch di
32. Metalldr hten macht sie obendrein preiswert Thermoelemente gibt es in den verschiedensten Ausf hrungen f r alle nur erdenklichen Anwendungen Von in Stahlh lsen eingeschwei ten Typen zur Temperaturmessung in Reaktoren bis zu haarfeinen Sonden mit denen die Temperatur von Eizellen gemessen werden kann Ein weiterer Vorteil der Thermoelemente ist die geringe Empfindlichkeit gegen ber u eren Einfl ssen wie Hitze K lte Druck oder Vibration Als problematisch erweist sich dagegen aufgrund der kleinen Pegel die Signalaufbereitung A T2 B Abbildung 6 1 geschlossenes Thermopaar Die Temperaturmessung mit Thermoelement ergibt sich aus dem Seebeck Effekt Dieser besagt wenn zwei Leiter unterschiedlicher Materialien wie in Abbildung 6 1 verbunden sind flie t ein Strom wenn sich die beiden Verbindungspunkte auf verschiedenem Temperaturniveau befinden Dieser Strom ist abh ngig vom Temperaturunterschied der beiden Verbindungsstellen Sind beide auf gleichem Temperaturniveau flie t kein Strom Die beiden Leiter bilden das Thermopaar T2 T AT B Abbildung 6 2 offenes Thermoelement Diplomarbeit M Javad Irani 49 6 Sensorik und Aktorik in einem Flie proze Es ist leicht einzusehen da bei einer Anordnung wie in Abbildung 6 2 kein Strom mehr flie t sondern eine von den Temperaturen abh ngigen Spannung zwischen den Punkten C und D abf llt Wird nun in den Punkten C und D beispielsweise eine Verst rk
33. Namens AppLauncher aufgerufen und vom Server zum NC geschickt werden Hier wird die letzte Methode verwendet Dazu werden Applikationen von einem graphischen Dienstprogramm das AppLauncher genannt wird ausgew hlt und als Zip Datei vom Server zum Client transportiert ber TFTP und gestartet Die JavaOSApps html Datei C InetPub wwwroot die als AppLauncher durch JavaOS gestartet wird ist in Abbildung 4 7 zu sehen Die folgenden Begriffe werden in JavaOSApps verwendet code die Hauptklasse der Anwendung archive Pfad der Zip Datei der Anwendung name der Name der Anwendung der im AppLauncher Fenster gezeigt wird Diplomarbeit Javad Irani 27 4 Network Computer Referenz Plattform param homeprop property den die Anwendung verwendet um ihr Fileroot anzusprechen param args Liste der durch Leerzeichen getrennten Argumente f r main param icon URL von einem Bild das als Icon f r die Anwendungspr sentation gilt 4 5 JavaOS und Java Communications API Die Untersuchung der Software Einbindung in JavaOS w hrend der Grundlagenanalyse hatte zum Ergebnis da die Integration von Hardwarezugriffsanwendungen wie z B serielle Schnittstelle nur durch eine zus tzliche Comm API m glich sind Der Hauptgrund daf r liegt in der JavaOS Architektur und Java 4 6 Hardwarezugriff unter Java und JavaOS auf dem NC Es wurde am Anfang dieser Arbeit angenommen da das Paket javax comm der Comm API laut SUN Ver f
34. Netzplan in dem zwei NS s ber ein einfaches lokales Netz LAN Local Area Network verbunden sind Diplomarbeit M Javad Irani 36 5 Network Station OS 9000 und JVM 192 168 1 4 Server _ 0 Server meinfirma com 192 168 1 2 IBM 192 168 1 3 Network Be Station Se 4 Abbildung 5 3 Verbindung von zwei NSs ber ein LAN mit dem Server 5 1 4 MAC Adressen Jede NS verf gt ber eine eindeutige Kennummer mit deren Hilfe ermittelt werden kann welche IP Adresse dem NC zugeordnet ist Die MAC Adressen werden den NCs w hrend der Herstellung zugeordnet und sind fest in der Maschine codiert Man kann die fest codierte MAC Adresse durch eine benutzerdefinierte MAC Adresse au er Kraft setzen 8 5 1 5 Boot Methoden Da eine NS ber keine Platte verf gt von der gebootet werden kann mu sie die Informationen entweder aus ihrem NVRAM oder von einem Server abrufen Die NS mu eine IP Adresse f r sich ermitteln Mit Hilfe der IP Adresse kann die NS mit anderen Hosts kommunizieren Die Network Station mu eine der folgenden drei Methoden verwenden um die Informationen anzufordern und zu empfangen gt Nicht fl chtiger Arbeitsspeicher NVRAM gt Bootstrap Protocol gt Dynamic Host Configuration Protocol DHCP Jede Plattform unterst tzt andere Boot Methoden die auf den einzelnen Plattformen verf gbar sind In dieser Arbeit wird ausschlie lich der NT Server mit der DHCP NC NVRAM NS TFTP NC u
35. OS kann andere Hauptprogramme au er HotJava und HotJavaViews auch laufen lassen 2 3 6 Performance Dieser Abschnitt behandelt einige Leistungsvorteile der Anwendung der Java Plattform die auf JavaOS l uft Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java 2 3 6 1 Geschwindigkeit Zur Zeit ist JavaOS auf minimale Leistung abgestimmt Der Just In Time Compiler zum bersetzen des Bytecodes in einen Maschinencode wird nicht benutzt Er macht kaum Gebrauch von der nativen Methode Aber die Messungen haben gezeigt da seine Leistung gut und sogar in manchen Bereichen besser als C oder C ist Die TCP IP Leistung auf JavaOS ist bereits doppelt so gro wie das urspr nglich festgelegte Ziel und ist damit f r den Web Browser mehr als ausreichend 2 3 6 2 Speicherbedarf Ein komplettes System k nnte mit einer Gesamtmenge von 4MB des ROM und 4MB des RAM aufgebaut werden Im ROM befindet sich der ganze Code f r JavaOS selbst einschlie lich des Kerncodes der Treiber JVM und Standardklassen der JavaOS Windows Graphiken und Vernetzungsbestandteile des Codes f r HotJava Das ROM k nnte mit IMB der Bitmap f r die verschiedenen Schriftarten wie serif sans serif Schreibmaschine mehreren Gr en und Schreibweisen wie Fettdruck und Italic auskommen 2 3 7 Zusammenfassung Zusammengefa t l t sich sagen da JavaOS eine neue Software Plattform ist die Java Anwendungen direkt auf der Hardware laufen
36. S baut eine Ubertragungssitzung zum zugeordneten Server auf gt Die NS ladt den Betriebssystemcode vom Server in den Arbeitsspeicher RAM Nachdem der Betriebssystemcode in die NS geladen wurde erscheint eine Anmeldeanzeige In dieser Anzeige werden Informationen zum System zur Benutzer Identit t ID und zum Kennwort angefordert Die NS pr ft die Benutzerinformationen und l dt die pers nliche Systemkonfiguration sowie Vorgaben herunter wie beispielsweise die Anwendungsdarstellung oder die Tastaturbelegung Eindeutige Vorgaben k nnen auf jede NS die auf dem lokalen Netz LAN verwendet wird heruntergeladen werden Die NS kommuniziert dann mit anderen berechtigten Servern 5 1 1 Inbetriebnahme Zun chst sollen die Seriennummer der Maschinentyp die Modellnummer und der installierte Speicher in eine Tabelle eingetragen werden Damit wird dem Benutzer eine einfache Referenz zur Konfiguration und Wartung erm glicht Die in dieser Arbeit verwendete NS hat die in Tabelle 5 1 eingetragenen Daten Kategorie Eigene Angaben Seriennummer E Maschinentyp und Modellummer 8362 A53 MAC Adresse 00 00 A7 23 01 CC Installierter Speicher 64 MByte DRAM Tabelle 5 1 Eintrage der NS Fir die Hardwareinstallation sind die folgenden Teile notwendig Logikeinheit NS Stromversorgungsmodul Tastatur PS2 Maus PS2 Bildschirm mind 640 480 und 10BaseT Verbindungskabel mit RJ 45 Stecker Beim Anschlie en obiger Teile an die NS ka
37. aOS index html 1 13 27 10 97 10 Lemay Laura Perkins Charles L Java 1 1 in 21 Tagen SAMS 1977 11 Stelow Matthias Terminal und mehr Test vom IBMs Network Station iX 11 1997 S 74 ff Diplomarbeit M Javad Irani 63 10 Literatur Online Literaturen 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ADS tec GmbH http www ads tec de Bauer Homepage accesses the serial ports http privat swol de Markus Bauer Central Data portio Serial and Parallel Port Driver http www cd com portio Citrix Previews Java ICA http www citrix com news releases maoct01 htm Corel Office for Java http www corel com news 1997 april GONEpurejava htm EOS Overview http www eos dk beans portio index html Hugh Symons Group ttp Awww hughsym co uk IBM Network Computer http www pc ibm com networkstation Java Communications API 1 1 1 3 amp 2 0 http java sun com products javacomm Java Developer Connection http java sun com products javaos javaos white html Java Development Kit JDK 1 1 4 amp 6 hitp java sun com products jdk 1 1 6 JavaOS a Standalone Java Environment http java sun com marketing collateral os html Java Technology Homepage http java sun com products javaos javaos white html PC Support in Canada http www can ibm com helpware networkstation html Solutions Consulating SerialP
38. alabzweigung zwischen der Elektronikkarte der Treiberkarte und der TPU Platine Alle Verbindungsst cke sind Pfostenstecker und buchse Thermoelement Thermocoax mit dem Type TKA 10 25 TypK 3 St cke Diplomarbeit M Javad Irani 72 11 Anhang Q Sr 0000000006 600000060008 090009 020090999 Umschalter f r Aktoren 0 D Automatisierungs und Softwaretechnik S gnalpuffer f r Institut Diplomarbeit 0 15 15 00000090 0000000 D lt a 0000000 ee 10 0000000 92 2 u a 2 m 0000000 o 5 D 0000000 og 99 2 a 5 02000000 0000000 Diplomarbeit M Javad Irani Best ckungsseite 74 11 Anhang Pinbelegung der Temperaturschnittstelle D SUB 9 B chse Kaffeeautomat und D SUB 37 B chse PC PCL 818L Pin Nummer Beschreibung D SUB 37 B chse 1 Br hwasser 1 2 Trichter 2 3 Raumtemperatur 3 4 frei 4 5 Masse 9 6 9 nicht belegt 5 6 7 8 und 10 37 nicht belegt Diplomarbeit Javad Irani 75 11 Anhang Pinbelegung der Sensorik D SUB 37 B chse Kaffeeautomat und D SUB 37 B chse PC PET48DIO Pin Nummer Beschreibung CN2 1 Hei wasserventil 1 2 Speiseventil 3 3
39. alteten Stufen Monolithic Themopaarverst rker mit Eispunktkompensation Spannungsfolger Verst rker mit variablem Verst rkungsfaktor Schaltung zur Nullpotentialverschiebung 12 V 12 Ir Weil die verwendete Ein Ausgabe Karte bipolare Spannungen unterst tzt wird die letzte Stufe d h Nullpotentialverschiebung nicht mehr in Betrieb genommen Die ausgelieferte Diplomarbeit M Javad Irani 51 6 Sensorik und Aktorik in einem Flie proze Spannung vom Vorverst rker wird durch den invertierenden Verst rker um V 8 verst rkt Auf einer Platine siehe Anhang wurden vier A B C und D dieser Schaltungen auf der linken Seite nebeneinander realisiert Die Ausg nge der Schaltungen sind auf die Schnittstelle Temperatur D Sub 9polig auf der R ckseite nach au en gef hrt Die Pinbelegung der Schnittstelle ist der Ausarbeitung beigef gt Die realisierte Schaltung kann auch als Kleinsignalverst rker verwendet werden wenn die Eing nge nach den Thermoelementverst rker AD595 angeschlossen werden siehe Anhang In diesem Fall kann entweder der Vorverst rker ausgesteckt oder nicht eingebaut werden Zur Eichung der Temperaturverst rkern wird der Thermoelement Simulator mit dem Typ 4521 NiCr Ni DIN von der Firma burster pr zisionsme technik eingesetzt Zu jedem Kanal des Verst rkers geh ren zwei Potentiometer an denen Verst rkungsfaktor und Nullpotentialverschiebung eingestellt werden k nnen Das Layout wurde mit dem CAD P
40. ation gt lt BR gt amp nbsp lt application code Syste archive http 111 110 1 5 nc_prg systempropert zip gt lt param name name value Systemproperties gt lt application gt lt BR gt amp nbsp lt application code SerialDemo archive http 111 110 1 5 nc_prg SerialDemo3 zip gt lt param name name value SerialDemo gt lt application gt lt BR gt amp nbsp lt application code SimpleRead archive http 111 110 1 5 nc_prg SimpleRead zip gt lt param name name value SimpleRead gt lt application gt lt BR gt amp nbsp lt application code SimpleWrite archive http 111 110 1 5 nc_prg SimpleWrite zip gt lt param name name value SimpleWrite gt lt application gt lt BR gt amp nbsp lt application code sunw hotjava Main archive http 111 110 1 5 hotjava zip gt lt param name name value HOT JAVA BROWSER gt lt param name homeprop value hotjava home gt lt param name args value width 1024 height 768 gt lt param name args value http 111 110 1 5 Citrix JClient html gt lt application gt lt BODY gt lt HTML gt Abbildung 4 7 Sourcecode der JavaOSApps html Seite des Applaunchers Diplomarbeit Javad 26 4 Network Computer Referenz Plattform 4 4 2 JavaOS Properties Es gibt zwei Arten von Properties System und JavaOS Properties Systemproperties sind auf allen Java Plattformen durch die JDK System getProperties Methode erh
41. auch aus den in ihrem NVRAM gespeicherten Daten abrufen Diplomarbeit M Javad Irani 33 5 Network Station OS 9000 und JVM 3 Die NS l dt den Basiscode per TFTP Trivial File Transfer Protocol oder NFS vom Basiscode Server herunter 4 Die NS l dt die Konfigurationsdaten f r die Datenstation vom Server f r die Datensta tionskonfiguration herunter 5 der NS erscheint eine Anmeldeanzeige Nach Eingabe einer Benutzer ID und eines Kennworts durch den Benutzer berpr ft der Authentifizierungs Server die Identit t des Benutzers 6 Der Konfigurations Server des Benutzers l dt die pers nlichen Umgebungsvorgaben des Benutzers herunter und initialisiert diese 7 Die NS zeigt die pers nliche Arbeitsoberfl che des Benutzers an Der Benutzer kann dann bei den jeweiligen Anwendungen auf die verschiedenen Server zugreifen Diplomarbeit M Javad Irani 5 Network Station OS 9000 und JVM BOOTP oder DHCP Server Basiscode Server Server f r Datenstations Konfiguration Authentifizierungs Server Server f r Benutzer konfiguration Anwendungs Server Abbildung 5 2 Reihenfolge beim Booten Nach dem Einschalten der NS und dem Selbsttest erscheint die Nachricht NS05000 Wenn die Nachricht Suche nach Host System erscheint mu die Esc Taste gedr ckt werden um das Konfigurationsprogramm zu aktivieren Zur Zeit ist die Kennwortsteuerung nicht aktiv d h man kann ohne Kennwort die
42. ch wird IIS in diesem Fall Lotus Domino Go bereitgestellt Als n chstes wird die IBM TCP IP Services NFS TFTP und TIMED installiert Im letzten Schritt wird die NSM Installation ausgef hrt a aus Zeitgr nden die DHCP Boot Methode nicht verwendet wird ist f r diese Komponente DHCP im Netzplan und f r die Installationsschritte kein Eintrag der Einstellungen vorgesehen Die installierte Software und deren Eigenschaften sind aus Tabelle 5 3 zu entnehmen Komponente Verzeichnis Erreichbar Verk Loms Cer ENetwork On Demand Server D OnDemand Server Startmen Programme eNetwork NFS Server OnDemand Server TFTP Server nur f r Konfiguration Zeit Server D nstation Desktop IBM Network Station Manager Startmen Programme IBM Network Station Manager IBM Network Station Manager Tabelle 5 3 Installierte Software auf dem NT Server 5 2 2 Voreinstellung der Boot und Konfigurationsparameter Wie vorher erw hnt siehe 5 1 5 wird die NS in dieser Arbeit haupts chlich ber den NVRAM gebootet In diesem Abschnitt werden die Einstellungen der NS anhand des Netzplans und mit Hilfe der in 5 1 2 genannten Reihenfolge beschrieben Mit dem Einschalten der NS werden die wichtigsten Hardwareinformationen auf dem Bildschirm angezeigt Alle Zeilen sind mit einer Nachrichtennummer versehen Nach dem Aufruf des Boot Programms werden als erstes die Netzparametersfestlegungen F3 vorge
43. d er verschoben oder zerst rt Ein 16 bit Zeichensatz definiert von ISO 10646 Ein Standard zum Schreiben einer Textreferenz auf einem willk rlichen St ck Daten in das WWW Ein URL hat die Form Protokoll host Localinfo bei der Protokoll ein Protokoll spezifiziert um es dazu zu verwenden die Nachricht zu holen wie HTTP oder ftp Host spezifiziert den Internet Namen des Hosts auf dem localinfo zu finden ist Letzteres ist eine Zeichenkette h ufig ein Dateiname Datenwort das durch einen Bezeichner benannt wird Jede Variable hat einen Typ wie integer oder Objekt und ein G ltigkeitsbereich Javad Irani 62 10 Literatur 10 Literatur B cher Skripte und Zeitschriften 1 Auel Kersten Not Completed Hard und Softwarehersteller entwickeln gemeinsamen iX 5 07 8 130 2 Henning Duales System Suns JavaStations I und 1 iX 4 97 S 52 3 Flanagan David Java in a Nutshell 2 Aufl K ln O Reilly 1998 4 Gordon Rob Essential Java Native Interface Prentice Hall PTR 1998 5 Peter Skript zur Vorlesung Softwaretechnik I IAS Stuttgart 1997 98 6 Peter Skript zur Vorlesung Softwaretechnik IT IAS Stuttgart 1997 7 Network Computer Reference Platform Technical Specification Release 1 0 1997 8 Network Station Manager Installations und Benutzerhandbuch Juli 1998 SW NLS Center Kst 2877 IBM Form SC41 0664 01 9 Jav
44. die physikalischen Speicher angrenzend zu erstellen Die Programmiersprache Java beseitigt die direkte Handhabung von Speichern durch Einkapseln aller Zugriffe in Objekte Klassen und durch die Ansammlung automatisch freier Speicher Anders als viele Betriebssysteme die heute in Gebrauch sind funktioniert JavaOS nicht unter der Annahme der mehrfachen virtuellen Adresse Statt dessen funktioniert JavaOS in einem einzelnen virtuellen Adressenbereich 2 3 2 Device Drivers Alle Ger tetreiber in JavaOS sind in der Programmiersprache Java geschrieben Dies ist f r Portabilit t wichtig Es gibt sicher Dinge die beinahe jeder Treiber in reinem Java Quellcode nicht ausf hren kann Diese sind in zwei kleinen unterst tzten Klassen in C geschrieben Die Memory Klasse aktiviert den Treiber zum Zugriff und zum ndern spezifischer Bytes und Worte der Speicherung Die Interrupt Klasse verwaltet das Verschicken von Interrupthandle Die Methoden dieser Klassen sind nicht f r irgendwelche Java Anwendungen zug nglich Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java 2 3 3 Netzwerkprotokolle JavaOS schlie t eine gro e Folge der Netzwerkprotokolle die alle der Program miersprache Java geschrieben sind ein Diese Protokolle umfassen die grundlegenden Transport und Routingsmechanismen die durch die TCP UDP IP und ICMP Standards spezifiziert sind JavaOS verwendet DNS und NIS Network Information Service um Hostname
45. e gleiche Struktur besitzen werden sie in zwei unabh ngigen Kapiteln behandelt Diese Arbeit besch ftigt sich berwiegend mit NC Diplomarbeit Javad Irani 18 4 Network Computer Referenz Plattform 4 Network Computer Referenz Plattform Dieses Kapitel umfa t Vorstellung Software Inbetriebnahme und aufgetretene Probleme des NCs 4 1 Network Computer Referenz Plattform Nach dem ersten Schritt in Richtung Definition eines NCs August 1996 durch die Firmen Apple IBM Oracle Netscape und Sun wurde ein NC mit PowerPC Architektur von IBM vorgestellt der fast alle grundlegenden Spezifikationen unterst tzt Die Referenz Plattform ist auf Internet und Java aufgebaut Auf der Systemnahen Ebene verf gt der NC ber die Standards TCP HTTP HTML Java Anwendungsumgebung und einige grundlegende IP Protokolle wie UDP und SNMP Dar ber hinaus ist die Unterst tzung von Internet Mail einschlie lich der Protokolle POP und IMAP und einiger g ngiger Graphik GIF JPEG und Audioformate Windows WAV AU von Sun gefordert Der NC mu auch eine Zeigevorrichtung haben mit der man z B eine graphische Oberfl che bedienen kann Auch die M glichkeit der Texteingabe eine Mindestgr e des Bildschirms von 640 zu 480 VGA und Audio Wiedergabe sind festgelegt Ein NC kann um zus tzliche Protokolle etwa FTP Telnet oder NFS Network File System und Sicherheitsmerkmale wie Netscapes SSL f r sichere Verbindungen den ISO Standard 7816 S
46. ed dziei 9 0184 5121 109 se fal 12 1 66 Javad Irani Diplomarbeit 11 Anhang 5 U ei Es F 8 735 1 ELE EES SST SSE 1 URES 000 EEE ST SEN3 AUSG IC4 11024 Pile 657415465 DEES En 1 3 EEE a ae Peer A aa TT eT AUSG 1C5 SN74LS465N MABI 1 2 EEE ESCH FT EEE III ET 2 iger H AUSG ICE SNFALSAGSN papa 1 1 Ee E Bizarre STE H AUSG IC SN74LS465N Diplomarbeit M Javad Irani 67 11 Anhang SN74LS157PC Umschalter Lokal und Remote Der Bedienungsschalter Ist im Gehause des Kaffeeautomaten hinter der Maschienent r auf der rechten Seite der Kesseldruck Oampfanzeige angebracht Diplomarbeit M Javad Irani 68 11 Anhang ste 3 1 TRI 19 e ei 150 amp ST8 4 IC9 L7815C V IC8 L7915CV 150 Bemerkungen Die Spannungsregler IC8 und IC9 sind auf der TPU Platine zu finden Der ST8 Stecker geh rt zu der Elektronikkarte des Kaffeeautomaten Die Elektronikkarte versorgt die Umschalter und Signalpuffer mit 5V F r eine konstante Versorgungsspannung des AD595CQ sind weitere 5V Regler auf der TPU Platine vorgesehen Diplomarbeit M Javad Irani 69 11 Anhang 71 21 6 4217029 1 3 Zen x DEF elle een KL EE EE Ee EL er R
47. eine Beschreibung der notwendigen Hard und Software verabschiedete 3 2 Network Computer in der Realit t Mittlerweile wird fast von Jedem ein neuer NC mit Client Server Struktur angek ndigt Einige Ger te haben bereits die Marktreife erreicht wenige sind sogar schon erwerblich Allerdings basieren nur wenige der angek ndigten Ger te auf dem NC Referenz Plattform Profile Nicht alles was heute als NC angepriesen wird ist das was es zu sein vorgibt Nachdem ein Wort wie Network Computer allein nicht sehr viel aussagt verwenden viele Hersteller dieses Modewort um alte Ger te unter dem Deckm ntelchen eines innovativen Ger tes auf den Markt zu werfen F r den verunsicherten Anwender wird es immer schwieriger zu erkennen ob es sich bei einem Angebot auch tats chlich um das handelt was einen NC ausmacht Es l t sich zwischen drei Arten von Angeboten unterscheiden 3 2 1 Die konventionelle Network Computer Echte NCs also solche die sich streng am NC Referenz Profile orientieren findet man momentan nur bei den gro en renommierten Hersteller der Computerbranche Sun IBM Apple SUN zeigt wie ein richtiger NC auszusehen hat SPARC I mit 110 MHz auf Java optimiert das JavaOS braucht nur 3 5MB Arbeitsspeicher Die meisten NCs k nnen allerdings wesentlich mehr als verlangt So m chte IBM seine Network Station NS an Arbeitspl tzen etablieren an denen bisher IBM Terminals standen Die NS vereinigt also die Funktionalit t ei
48. eine neue Plattform bertragen wird mu ein spezifischer plattformabh ngiger Code verwendet werden Diese Java Laufzeit ist abh ngig von der anschlie enden Schnittstelle der Plattform in Abbildung 2 2 erl utert Das Betriebssystem des Hauptrechners mu folgendes zur Verf gung stellen Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java gt Multithread Unterstiitzung f r die Java Laufzeit zumindest die urspr ngliche Unterst tzung f r eine Kontext Schaltung Wenn das Hauptrechnersystem bessere Unterst tzung f r Threads bietet kann diese Unterst tzung benutzt werden gt Speicherallozierung Obwohl die Java Laufzeit ihren eigenen Heap verwaltet und Garbage Abfallansammlung umfa t ben tigt sie noch einen Mechanismus f r das Zuordnen des Speichers den sie verwaltet gt Fensterdarstellung und Graphikunterst tzung f r den AWT der die graphische Benutzungsschnittstelle liefert gt Die Standardnetzwerkprotokolle zum Unterst tzen der Java Vernetzungsklassen Wenn die Java Plattform portiert ist mu der Entwickler folgendes tun gt Abbilden des AWT auf Windows und auf dem Graphik Teilsystem das durch das Hauptrechnersystem bereitgestellt wird gt Abbilden der Vernetzungsklassen auf nativen Vernetzungscode des Systems das z B unterschiedliche Systemaufrufe f r Operationen auf Sockets haben kann gt Abbilden der filebezogenen I O Klassen zum Hauptrechnerfilesystem das eine andere Bezeichnu
49. em NC oder auf dem Server verwenden zu m ssen Er kann eine JVM von Servern herunterladen und anschlie end Java Programme starten und konfigurieren Es gibt zwei Arten von Java Programmen gt Applets erfordern einen Browser oder einen Applet Viewer gt Anwendungen werden direkt angezeigt Applets st tzen sich auf einen Browser oder einen Applet Viewer der das Fenster und die graphischen Darstellungen bereitstellt Im allgemeinen reagieren Browser restriktiv auf Applets da sie ber das Internet heruntergeladen werden Anders ausgedr ckt kann der Browser Applets daran hindern lokale Dateien zu lesen und Dateien lokal zu speichern sowie Verbindungen zu anderen Maschinen herzustellen als den Maschinen von denen sie heruntergeladen wurden Diese Einschr nkungen sch tzen Benutzer vor virusinfizierten Programmen und gew hrleisten eine sichere Umgebung zur berpr fung von Programmen im Internet An dem NC k nnen Java Applets und Anwendungen ausgef hrt werden Es kann jeweils nur eine Java Anwendung am NC oder an der NS ausgef hrt werden Wenn eine Java Anwendung l uft k nnen keine Applets auf der Arbeitsoberfl che oder im Browser ausgef hrt werden Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java Daf r ist Java aber eine multithreadf hige Sprache d h sie unterst tzt mehrere sogenannte Threads Das sind kleine eigenst ndige Prozesse die verschiedene Aufgaben erledigen k nnen Ein wichtiger Vor
50. er Verzerrungen im Bild die fast immer unerkennbar sind Ein Modul das ein ausf hrbares komplettes Programm von den Teilmaschine Codemodulen aufbaut Der Java Linker erstellt ein ablauff higes Programm von kompilierten Klassen Ein Datenelement das innerhalb eines Blockes bekannt ist aber au erhalb des Blockes nicht erreichbar ist Beispielsweise ist die Variable die innerhalb einer Java Methode definiert wird eine lokale Variable und kann nicht au erhalb der Methode verwendet werden Eine Funktion die in einer Klasse definiert wird Beschreibt ein Programm das Teile seines Codes gleichzeitig durchf hren kann Die Grundbausteine der objektorientierten Programme Jedes Objekt ist eine Programmierungseinheit die aus Daten Instanz Variablen und Funktionalit t Instanz Methoden besteht Gruppe von Klassen in Java Pakete werden mit dem Paketschl sselwort erkl rt Eine Klasse die von einer bestimmten Klasse abgeleitet ist Sie hat m glicherweise eine oder mehrere Klassen unter sich Javad Irani 61 9 Glossar Superclass Thread Unicode URL Variable Diplomarbeit Eine Klasse von der weitere Klassen abgeleitet werden M glicherweise beinhaltet sie auch noch Klassen Die grundlegende Einheit des Programmablaufs In einem Proze k nnen einige Threads gleichzeitig laufen Sie sind eigenst ndige Prozesse die verschiedene Aufgaben erledigen k nnen Wenn ein Thread seinen Job beendet hat wir
51. eraturdifferenzmessung bei variablen Au entemperatur realisiert Unter Ber cksichtigung verschiedener Gesichtspunkte wie Linearit t des Thermospannungsverlaufs g nstiges dynamisches Verhalten Korrosion im Temperaturbereich usw wurde das NiCr Ni Thermoelement ausgew hlt Das ist ein unedles Thermopaar das mit 0 04 mV C einen relativ hohen mittleren Temperaturkoeffizienten hat Die Linearit t ist besser als bei den meisten anderen g ngigen Thermoelementen und eine Linearisierung mu nur bei der Erfassung eines gro en Temperaturbereichs durchgef hrt werden Das verwendete Element ist ein koaxial abgeschirmtes von einem Metallrohr ummanteltes Thermoelement Diplomarbeit M Javad Irani 6 Sensorik und Aktorik in einem Flie proze 6 2 1 Erfassung der Temperatur Da die Thermospannungen lediglich im u Volt Bereich liegen ist die Signalverarbeitung nicht unproblematisch Das Me signal mu verst rkt werden und um eine auf 0 C bezogene Spannung zu erhalten eine Nullpunktverschiebung durchgef hrt werden Es empfiehlt sich eine existierende integrierte Schaltung den AD595 CQ von Analog Devices f r die erste Vorverst rkung einzusetzen Der IC Integrierte Circuit verst rkt die Thermospannung von 0 04 mV C auf 10 mV C Des weiteren wird gleich eine Nullpunktkompensation durchgef hrt D h die ausgegebenen Spannungen beziehen sich auf 0 C somit wird keine Referenztemperatur mehr ben tigt Die Funktionsweise des 0595
52. erschaltung angel tet so ergeben sich zwei weitere Thermopaare die zu einer Verf lschung f hren k nnten Sorgt man allerdings daf r das sich die Punkte C und D auf der gleichen Temperatur befinden so heben sich die Einfl sse der beiden berg nge auf da sie entgegengesetzt gepolt und gleich gro sind Die Beziehung zwischen Thermospannung und Themperaturdifferenz ist im allgemeinen nicht linear sie ist eine Gleichung dritten Grades In den blichen Temperaturbereichen technischer Messungen gen gt jedoch meistens die Annahme einer quadratischen Abh ngigkeit als Approximation AU a bAT cAT In dieser Gleichung sind a b und c materialabh ngige Konstanten Sie werden durch Eichen an Fixpunkten bestimmt H ufig reicht aber bei vielen Thermopaaren eine Linearisierung aus wenn die zu messende Temperaturspanne nicht zu gro ist Die Ungenauigkeiten sind bei geeigneter Wahl von Temperaturspanne und Thermopaar zu vernachl ssigen AU k mV K Die darin auftretende Konstante ist vom Temperaturniveau abh ngig Meistens ist die Vergleichstemperatur aber nicht bei 0 C sondern liegt z B im Bereich 20 C bis 60 C Noch problematischer ist eine nicht konstante Vergleichstemperatur In diesem Fall mu der gemessenen Thermospannung Korrekturspannung U hinzugef gt werden die der Temperaturabweichung der Vergleichtemperatur von 0 C entspricht AU AU AU Im Rahmen dieser Arbeit wird die Methode der Temp
53. eseesseecsaeeneeeaaes 49 Abbildung 6 2 offenes Thermoelement n un isekeenekeeaknn ai 49 Abbildung 6 3 Driftfehler des AD 595 CQ ua 53 Tabellenverzeichnis Tabelle 4 1 Vergleich der Firmware des 25 Tabele 5 1 Eintr ge der NS aaa In 32 Tabelle E E EE 40 Tabelle 5 3 Installierte Software auf dem NIT Semer 41 Tabelle 5 4 Boot und Konfigurationsparameter OE2 42 Tabelle 5 5 Boot Datei Pfad und Protokolle f r die NVRAM Boot Methode F4 42 Tabelle 5 6 Konfigurationsdatei f r die NVRAM Boot Methode 5 43 Diplomarbeit Javad Irani 1 Einf hrung 1 Einf hrung 1 1 Einleitung Stark gesunkene Kosten sowie die zunehmende Integrationsdichte von PCs und Industriecomputern haben dazu beigetragen da der Anteil der Rechner in der Industrie in den letzten Jahren deutlich zugenommen hat Neben der Verbesserung der Produktion dringen die Rechner auch zunehmend in sicherheitskritische Bereiche vor Sie erm glichen die Realisierung von Funktionen in Software die durch rein mechanische und hydraulische Systeme nicht oder nicht in demselben Ma e erbracht werden k nnen Das Gesamtsystem von Rechnern in der Industrie kann grob in drei Schichten unterteilt werden In der obersten Schicht sind Server die in den meisten F llen auf NT basieren Diese Server dienen verschiedenen PCs in der zweiten Schicht Sie bestehen aus unterschiedlichen Formen handels blichen Pers
54. eser Methodenaufruf in der SerialConnection java eine Klasse zur Behandlung der Details eines Serialports auskommentiert Anhand der Dokumentation von JavaOS in der Entwicklungsphase stellt man fest da viele Merkmale des Betriebssystems umbenannt oder abgeschafft wurden 9 Das Javax comm Paket ist sicher in JavaOS vorhanden aber ein Teil des Pakets wird nicht unterst tzt Da die Unterlagen von der aktuellsten Version JavaOS 1 1 1 fehlen ist keine Diplomarbeit Javad Irani 29 4 Network Computer Referenz Plattform zuverl ssige Aussage m glich Der Entwickler kann diese Comm API verwenden um Anwendungen in Bezug auf die serielle oder parallele Schnittstelle zu schreiben Diplomarbeit Javad Irani 30 5 Network Station OS 9000 und JVM 5 Network Station OS 9000 und JVM Der Netzcomputer IBM Network Station bietet eine attraktive Alternative zu den herk mmlichen Methoden des Network Computing Einzelne Datenstationen ohne Plattenspeicher werden mit einem Server oder einer Reihe von Servern verbunden und zentral mit dem Programm IBM Network Station Manager NSM verwaltet Der Hauptunterschied zu einem PC besteht darin da sich die NS Dateien auf einem Netzserver und nicht auf einer Festplatte der einzelnen Benutzermaschinen befinden Die NS arbeitet mit einer graphischen Benutzerschnittstelle GUI ber die der Benutzer auf zahlreichen Ressourcen zugreifen kann Mit NS ist der Zugriff auf die folgenden Ressourcen
55. euer Benutzer f r den NS Arbeitsplatz definiert wird kann sich der Administrator unter gleichem Benutzernamen und Kennwort beim Server einloggen Diese Daten werden bei der Installation von NSM automatisch abgefragt Ansonsten kann jeder der als Benutzer vom Administrator definiert ist auf den NSM zugreifen Es ist auch m glich da der Administrator keine Berechtigung erteilt Auf jeden Fall verweigert das Installationsprogramm dann eine Installation des NSMs Nach dem Einloggen wird die Verbindung mit dem Identifikations berpr fungsserver hergestellt Nach kurzer Zeit wird der Standard Desktop mit einer Men leiste aufgebaut Standard deshalb weil der NSM zuerst die Standard Konfigurationsdatei f r jeden Benutzer verarbeitet Danach kann der Benutzer seinen Arbeitsplatz nach seinen W nschen ber den NC Navigator ndern Dazu mu er den NC Navigator starten und den NSM aufrufen Jeder Benutzer kann nur auf bestimmte Einstellungsdateien zugreifen Auf der Men leiste sind au er den standardm ig verf gbaren Anwendungskn pfen 5250 3270 und NC Navigator Browser auch selbst entwickelte Java Applets und Anwendungen zu sehen Sie werden hier aufgef hrt Diplomarbeit M Javad Irani 43 5 Network Station OS 9000 und JVM Applet DigitalClock Anwendung QuadraticGraph SerialDemo Sysproperties SimpleRead und Simple Write 5 3 Untersuchung der Java Virtuelle Maschine JVM ber den NSM k nnen Java Applets und An
56. fentlichung im JavaOS Betriebssystem enthalten ist Danach sind einige Versuche von selbst entwickelten Anwendungen durchgef hrt worden Die ersten Programme konnten nicht gestartet werden da das Argument f r diese Programme in JavaOSApps html falsch war Als erstes Beispiel wurde das Programm SystemProperties und danach QuadraticGraph eine quadratische Funktion mit Eingabeparameter ausgef hrt Danach wurden verschiedene Anwendungen zur berpr fung der Funktionalit t der seriellen Schnittstellen durchgef hrt Diese Anwendungen sind als Zip Datei im WWW Rootverzeichnis abgelegt Die JavaOSApps html Seite wurde entsprechend bearbeitet Zur Zeit ist in dem AppLauncher Fenster die folgende Liste der Anwendungen und Browser zu sehen BlackBox nicht funktionsf hig ParallelBlackBox nicht funktionsf hig SerialDemo SimpleRead SimpleWrite QuadraticGraph Systemproperties ADS tec Java Client on JavaOS auf dem NT Server fehlt Winframe und HOT JAVA Browser Da die Anwendungen f r die serielle Schnittstelle nach mehreren Versuchen nicht erfolgreich durchgef hrt werden konnten wurde anhand der Fehlermeldungen nach den fehlenden Methoden und Klassen gesucht Als Beispiel werden die Fehlermeldungen nach dem Aufruf der Anwendungen SimpleRead und SerialDemo unten aufgezeigt launching application SimpleRead PPc Pcnet Receive crc error Launching SerialDemo died with exception Java lang NoclassDefFound Error Serial Parameters At Serial
57. hlt auf dem NT Terminal Server das Winframe Paket Mit DHCP ein TCP IP Protokoll kann man eine IP Adresse und Konfigurationsdaten automatisch zuordnen ohne die MAC Adressen der Rechnern notieren und verfolgen zu m ssen Mit DHCP kann jedem Host einem zuvor festgelegten Bereich von IP Adressen entweder eine permanente oder tempor re IP Adresse zugeordnet werden In dieser Arbeit wird ein von der Firma hughsystem 18 speziell f r IBM Net Center unter Java entwickelter DHCP Server eingesetzt TFTP Server bertr gt Dateien zwischen Server und Clients Ein TFTP Server wird beim Starten eines Computers ohne Festplatte verwendet TFTP wurde als kleines und einfaches Protokoll entworfen damit f r den Client Nur Lese Rechte eingerichtet werden k nnen TFTP verwendet die UDP Transportschicht und nicht die TCP Transportschicht Hier wurde zun chst das von hughsystem empfohlene tftppro 28 eingesetzt Danach sind auch andere TFTP Server auf dem NT Server installiert und verwendet worden In keinem Fall konnte eine schnelle Daten bertragung erreichen werden Zur Zeit braucht der TFTP Server ca 50 Sekunden um Boot Daten JavaOS zum NC zu transportieren Die beiden Diplomarbeit Javad Irani 4 Network Computer Referenz Plattform Server sind nicht als Dienst sondern nur als normal ausf hrbare Programme installiert Deshalb mu man sie manuell ausf hren und beenden 4 3 1 Konfiguration der DHCP und TFTP Server Bevor man die Dienste
58. hrung des Programms Sysproperties auf der Console angezeigt wurden sind in Abbildung 5 5 zusammengef hrt Nach der Ausf hrung der Anwendungen SerialDemo SimpleRead und SimpleWrite wurde die JVM gestartet und wegen fehlender Klassen sogleich auch beendet Als Beispiele werden die Zeilen die nach dem Start der JVM auf der Console angezeigt wurden unten aufgelistet Java lang NoClassDefFoundError javax comm CommPoreldentifier at at SerialDemo ConfigurationPanel lt init gt SerialDemo java at SerialDemo lt init gt SerialDemo java at SerialDemo main SerialDemo java Diplomarbeit Javad 44 5 Network Station OS 9000 und JVM listung properties user language de java home netstation prodbase Java file encoding pkg sun io user emailname irani file separator line separator user region DE file encoding 8859 1 java vendor IBM Corporation user timezone GMT user name irani os arch PowerPC os name NCDWare java vendor url http www ibm com user dir netstation homebase users IRANI java class path netstation homebase users IRANI ne java class version 45 3 os version 4 6 path separator user home netstation homebase users IRANI Abbildung 5 5 Ausgabe des Programms Sysproperties Die Untersuchung der JVM wurde mit dem Entpacken von Entwickungsklassen des NSMs und der JVM weitergef hrt Die zusammengepackten Klassen classes zip nwshacl zip und nwspackg zip sind im Verzeichnis D ns
59. innerhalb dieses Paradigmenwechsels Sie stellen eine neue Client Server Revolution innerhalb der Client Server Revolution dar Objekte teilen die Client und Server Seiten einer Applikation auf in aufeinander abgestimmte Komponenten die zusammenarbeiten und dabei Netzwerke umspannen k nnen Das Java Web ist die Killer Applikation die die Objekte der breiten Masse nahebringt Die Kombination von verteilten Objekten und dem Web das Objekt Web erfindet die Client Server Technologie aufs neue Da inzwischen f r dieses Konzept viel geforscht und entwickelt worden ist wurde die Realisierung einer Client Server Struktur aufgegeben Man kann die vorhandenen Protokolle wie ICA Independet Computing Architecture verwenden um solche Strukturen zu realisieren 14 Im folgenden werden die zus tzlichen Varianten f r Client Server im Bereich NC vorgestellt und ihre Umgebungen miteinander verglichen 3 1 Network Computer Client Server Architektur Wo bisher umfangreiche Windows Anwendungen auf teuren PCs liefen soll bald ein kleiner und kosteng nstiger NC den Platz einnehmen Seine vergleichsweise geringe Rechenleistung gleicht dieser aus durch auf das Wesentliche beschr nkte Software und ein intelligentes Umfeld denn Programme und selbst Daten werden nicht mehr lokal auf der Festplatte gespeichert sondern auf einem Internet Server Somit fallen f r den Benutzer keine Installations oder Wartungsaufgaben an und man spart eine Menge Geld Der NC
60. istet Verf gbar sind Ger te in diesem Bereich bereits z B von Boundless Network Computer TC XL XLC dem Terminalhersteller Wyse WinTerm 2500T 2700T und Esesix NT Net 3 2 3 Die Marketing Network Computer Die hier Marketing NC genannten Ger te haben mit einem NC im eigentlichen Sinne nichts gemeinsam Vielmehr sind es gew hnliche PCs also Intel Prozessor und Microsoft Windows als Betriebsystem die aus Marketinggr nden den Namen NC tragen Ger te dieser Gattung kommen vor allem aus den gro en Diskontl den Allerdings verzichten leider auch einige der namhafteren Firmen des Computerbereichs nicht auf diese unseri se Art der Werbung Siemens bietet z B lediglich eine Sparvariante ihrer SNI PC Reihe ohne Festplatte jedoch mit Windows Oberfl che und Boot ROM als NC an Zur Sicherheit kann man ihn noch zu einem normalen PC aufr sten Mit einer 180 Grad Wendung berraschte auch die bisherige Anti NC Front Wintel Windows und Intel Auch sie wollen jetzt einen NC verkaufen 100MHz Pentium 16MB Windows95 bzw NT 3 3 IBM Network Computer In dieser Arbeit werden zwei Netzwerk Computer verwendet Network Computer Reference Platform und Network Station Die NS ist ein auf dieser ersten Referenz Plattform weiterentwickelter Netzwerk Computer Diese NS wurde um einiges wie PCMCIA Schnittstelle Personal Computer Memory Card International Association erweitert Obwohl beide Plattformen bis auf einige Kleinigkeiten di
61. l t ohne ein Betriebssystem des Hauptrechners zu ben tigen JavaOS umfa t die JVM die Standardpakete der Klassen und gerade gen gend OS Code um sie zu unterst tzen Der OS Code umfa t den niedrigen Code geschrieben in C oder Assemblersprache plus Ger tetreiber Vernetzung Fensterdarstellung Windowing und einen Graphikwiedergabecode gr tenteils in Java geschrieben JavaOS beseitigt die Kompliziertheit der Betriebssysteme und Unkosten des Hauptrechners aktiviert neue einfache Klassen intelligente und dynamische Netzwerkeinheiten die niedrigere Kosten verursachen JavaOS wurde gezielt f r Systeme wie Internet Computer Intranet Terminals f r Unternehmen und eingebettete Ger te entwickelt 2 4 Zugriff auf Hardware unter Java In der Regel erm glicht die Programmiersprache Java keinen direkten Zugriff auf physikalische Ger te Sie ist eine virtuelle Maschine und verh lt sich wie eine Abstraktionsebene Es kann sein da die I O Ger te schon unter einer Hochprogrammiersprache geschrieben sind Aber Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java Java bietet zwei M glichkeiten um auf die Hardware zuzugreifen Das Java Native Interface JNI zur Implementierung f r ger tespezifisches Verhalten und die Java Communications API Die Native Codes unterst tzen die serielle Schnittstelle auf verschiedenen Plattformen 4 Als Beispiel kann man sich in PortIO Packet von Central Data einarbeiten
62. leine Menge 12 15 nicht belegt 14 16 18 20 nicht belegt Diplomarbeit Javad Irani 77
63. ltlich JavaOS Properties sind nur als Code erh ltlich und werden von JavaOS selbst f r seinen Aufbau verwendet JavaOS Codes k nnen durch die getProperties Methode der sun javaos Env Klasse auf Properties zugreifen Properties k nnen auf sechs verschiedene Arten definiert werden In dieser Arbeit wird die JavaOS shell und DHCP Befehlszeile benutz um JavaOS richtig zu konfigurieren Zum Beispiel wird durch djavaos console true eine interaktive Befehlszeile auf einem anderen Rechner realisiert das ist m glich wenn COM Anschl sse der beiden Rechner mittels eines Nullmodemkabels miteinander verbunden sind Mit der Eingabe von help werden alle Shell Befehle commands aufgelistet Wenn man auf eine serielle Schnittstelle zugreifen will mu diese Property auf false gesetzt werden Sonst k nnen Anwendungen wie SerialDemo ein einfaches Terminalprogramm den Port nicht ffnen Die Anwendungsausf hrung wird mit der folgenden Fehlermeldung unterbrochen Auf COMx kann nicht zugegriffen werden Der Port wird von anderer Anwendung benutzt 4 4 3 Laden der Applikationen in JavaOS Es gibt drei Wege eine Applikation in JavaOS zu laden gt Die Anwendung kann in JavaOS aufgebaut und zusammen mit ihm im gespeichert werden gt Die Anwendung kann sich auf einem Server befinden und automatisch nach dem Bootvorgang in einer JavaOS Sitzung gestartet werden gt Die Anwendung kann vom Benutzer auf einem graphischen Dienstprogramm
64. mart Card oder die Master Card Visa Spezifikation f r Zahlungsvorg nge erweitert werden Ebenfalls nur als Option ist die F higkeit zum Drucken vorgesehen Abbildung 4 1 Thin Client 12 Diese Grundspezifikation scheint ziemlich selbstverst ndlich und doch sticht ein Punkt ins Auge Die Richtlinie da keine permanente lokale Speicherung ben tigt wird Dadurch ergeben sich f r die Administration neue M glichkeiten die es erlauben sowohl das Betriebssystem als auch die Applikationen laufend auf dem neuesten Stand zu halten ohne da die Benutzer damit zu tun haben Der als Zielsystem verwendete NC enth lt die ganze Hardware Monitor und Netzteil d h der NC und andere Komponenten sind in einer Kompaktform Industrie PC Diplomarbeit Javad Irani 4 Network Computer Referenz Plattform zusammengebaut 12 Als Monitor wird eine LCD Anzeige verwendet Auf der Bedienungstafel sind Tastatur und Trackmaus eingebracht Die Abbildung 4 1 zeigt die g ngige Form des Industrie PCs F r bequemes Arbeit wird jedoch eine externe Tastatur ber ein Spiralkabel mit Spoligem Dioden Stecker DIN angeschlossen Smart Card Holder AMP Clock G nn Watch Logikschnittstelle onn UARTI COM2 UART2 COM1 SUPER VO Tastatur M Daten Adresse PC87308 aus IO Bus ISA L2 SRAM SIMM AUDIO E ale 1M 1M IBM27 82664 ONGA FRM FRM Controller S3 Trio64 Buff Buff 60X Bus L VGA PCI Bus ETHERNET 10 100M RJ 45
65. mit diesem austauschen Diese Daten k nnen zur Verwaltung der Netzumgebung verwendet werden SNMP ist ein Industriestandardprotokoll f r die Netzverwaltung Auf jeder NS kann das Konfigurationsdienstprogramm f r NSs aufgerufen werden Mit dem Konfigurationsdienstprogramm f r NSs k nnen Konfigurationseinstellungen auf einer bestimmten NS angezeigt oder festgelegt werden Beispielsweise kann die MAC Adresse angezeigt oder die Bildschirmaufl sung der Network Station festgelegt werden Nach dem Laden des Basiscodes der Network Station stehen die Programme User Services Benutzerservices zur Verf gung Benutzerservices sind Programme die den Benutzern Hilfsprogramme zur Verwaltung der Betriebsumgebung der Network Station zur Verf gung stellen Im folgenden sind einige der Benutzerservices aufgelistet gt berwachung von Nachrichten f r eine bestimmte NS gt Sperren des Bildschirms mit Kennwortsteuerung gt berwachung von Statistiken z B verf gbarer Speicher auf einer bestimmten NS Weitere Informationen ber die NS sind im 8 enthalten 5 1 3 Erforderliche Informationen zu TCP IP Netzen Damit die NS mit den Servern kommunizieren kann wird ein TCP IP Netz ben tigt Kenntnisse ber das TCP IP Netz erleichtern dem Benutzer die Installation und Konfiguration der NS und des Programms NSM erheblich Um den Aufbau eines Netzes verstehen zu k nnen sollte man einen Netzplan erstellen Abbildung 5 3 zeigt ein Beispiel f r einen
66. nd NS und NFS NS Unterst tzung verwendet 5 1 6 DHCP DHCP ist ebenfalls ein TCP IP Protokoll DHCP bietet einem Server die M glichkeit IP Adressen und Konfigurationsdaten automatisch zuzuordnen ohne den Administrator dazu Diplomarbeit M Javad Irani 5 Network Station OS 9000 und JVM zu zwingen die MAC Adressen der Computer im Netz zu notieren und verfolgen zu miissen Mit DHCP kann jedem Host z B NC oder NS aus einem zuvor festgelegten Bereich von IP Adressen entweder eine permanente IP Adresse oder eine tempor re Adresse zugeordnet werden Ferner k nnen IP Adressen entweder statisch oder dynamisch zugeordnet werden Die statische Zuordnung gleicht der Art und Weise in der BOOTP IP Adressen zuordnet werden Die MAC Adressen der einzelnen NSs werden in der Konfiguration des DHCP Servers zusammen mit einer IP Adresse die f r die NS mit dieser MAC Adresse reserviert ist definiert Wenn die NS eine Anforderung an den DHCP Server sendet und sich durch seine MAC Adresse identifiziert gibt der Server die IP Adresse die er f r diesen Client reserviert hat zur ck Bei der dynamischen Zuordnung von IP Adressen identifiziert der Server die NS ebenfalls ber dessen MAC Adresse Anstelle der Verwendung einer festen IP Adresse ordnet der Server der NS jedoch eine beliebige Adresse aus dem verf gbaren Pool zu Der Server weist der NS die Adresse f r einen bestimmten Zeitraum zu Die Adresse wird in den Pool zur ckgestellt
67. nden werden die Optionen kurz beschrieben leasetime Die Zeit in Sekunden die der Client die IP Adresse verwenden kann Wenn 1 verwendet wird ist die Pachtzeit endlos subnetmask Netmask Adresse router Router Adresse optional bootserver IP Adresse des Bootservers bootfile Das File das tiber TFTP in NC transportiert wird timeserver Die IP Adresse eines Servers der das NTP Network Time Protocol unterst tzt RFC 2030 dnsserver IP Adresse des DNS Domain Name System Servers dnsdomain DNS Domain Name des Servers 4 3 1 2 dhcpserver properties In diesem Skript kann man einen Logfilepfad angeben und eine Loginanforderung ein und ausschalten Hier ist der Makro dem NC als netcenter mit seiner festen Hardware Ethernet Adresse MAC zugewiesen Damit k nnen die Properties in dhcpdefaults properties berschrieben werden Die MAC Adresse in Abbildung 4 4 geh rt zu der NC Referenz Plattform Mit der Zeile A netcenter MAC Adresse wird der Makro f r einen definiert DHCP Server Properties file General properties dhcp log on dhcp logfile null Ethernet addresses and macro names dhcp macro netcenter 0004aceb020b A dhcp macro mbx 08003e262944 dhcp macro ads 0000a72301cc Abbildung 4 4 Auszug aus dem dhcpserver propertiesAbbildung 4 3 1 3 netcenter properties macro JavaOS verwendet dieses File fiir seine Umgebung wie z B Druckeraktivierung Zeitzone und Starten von Anwendungen Die Sys
68. ndensein der Kommunikationsports entdeckt worden ist wird ein Port zum ffnen ausgew hlt Er verwendet dann die Methoden in anderen Klassen wie CommPort ParallelPort und SerialPort um mit dem Port zu kommunizieren ParallelPort paralleler Kommunikationsport ParallelPort beschreibt die niedrige Schnittstelle low level zu einem parallelen Kommunikationsport der durch das Betriebssystem zur Verf gung gestellt wird ParallelPort definiert die minimal angeforderte Funktionalit t f r die parallelen Kommunikationsports SerialPort RS 232 serieller Kommunikationsport SerialPort beschreibt die niedrige Schnittstelle low level zu einem seriellen Kommunikationsport der durch das Beriebssystem zur Verf gung gestellt wird SerialPort definiert die minimal angeforderte Funktionalit t f r die seriellen Kommunikationsports Diplomarbeit M Javad Irani 15 3 Das Konzept der Client Server Struktur 3 Das Konzept der Client Server Struktur Die Client Server Technologie hat einen folgenreichen Paradigmenwechsel in der Industrie hervorgerufen Sie ersetzt die monolitischen Gro rechner Applikationen durch solche die in Client und Server Seiten aufgeteilt sind Der Client in der Regel ein PC oder NC liefert die graphische Benutzeroberfl che w hrend der Server den Zugriff auf gemeinsame Ressourcen typischerweise eine Datenbank bietet Verteilte Objekte und das Internet bilden wiederum einen Paradigmenwechsel
69. nes NCs eines X Terminals und mehrerer herk mmlicher textbasierender Terminals Als Server empfiehlt IBM einen Mainframe z B RS6000 als beste L sung Software L sungen f r die also Java Anwendungen wurden schon von Oracle und Corel vorgestellt Von Corel kann man sogar schon eine Beta Version von Corel Office f r Java herunterladen 3 2 2 Die Windows Network Computer Von der Firma Citrix kommt eine andere Idee f r Thin Clients Winframe ist eine Erweiterung f r den Microsoft NT Server Version 3 51 und 4 0 die diesem die fehlende Multiuserf higkeiten beibringt Die Software ist unter dem Namen MS NT Terminal Server 4 0 zu lizensieren Die Software stellt die Ausgabe der zentral auf dem NT System laufenden Anwendungen auf den Windows NCs dar Der NC ist in diesem Fall nichts anderes als ein dummes Terminal Im Vergleich zu der bisherigen Methode NT Server Diplomarbeit Javad Irani 3 Das Konzept der Client Server Struktur und daran h ngender Windows PCs kann dieses System in einigen Punkten dennoch berzeugen Gerade in Bereichen in denen Sicherheit in Bezug auf die Virenproblematik und auch Ausfallsicherheit auf der einen Seite und einfache Installation und Wartbarkeit auf der anderen Seite wichtig sind besonders hohe Leistung aber nicht gefragt ist kann das Winframe Client Server System eine elegante L sung sein Weiterhin ist fast 100 Kompatibilit t zu den Standardsoftwareprodukten gew hrle
70. ng der Filenamen verwenden k nnte gt Portierung des plattformabh ngigen Teils der JVM zu den bestimmten Systemaufrufen f r Speicherallozierung und Threadsverwaltung Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java 2 3 JavaOS JavaOS liefert eine unabh ngige Java Umgebung das hei t die entwickelten Anwendungen f r die Java Plattform die JavaOS verwendet k nnen ohne die Unterst tzung eines zus tzlichen Betriebssystems laufen Die Anwendungen die zum Ablauf auf einer Maschine ohne ein Hostbetriebssystem geschrieben sind k nnten auf einer Maschine mit Hostbetriebssystem laufen JavaOS unterst tzt folgende Merkmale um eine Java Plattform zu realisieren Java Anwendung HotJava und NOX lt 9e Hardware Java C und Assembler Code Abbildung 2 3 Java Plattform auf dem JavaOS gt Unterst tzung der JVM mit einem Kernel f r Java gt Unterstiitzung der AWT vernetzungs und filebezogene I O Klassen gt Treiber fiir die Steuerung einer Bildschirmanzeige der Netzschnittstelle der Maus und der Tastatur gt Unterstiitzung der vollen Java API Abbildung 2 3 zeigt die Software Architektur die bei einer Java Plattform ohne ein Betriebssystem des Hauptrechners verwendet wird Wie Abbildung 2 2zeigt sind Programme ber dem Java API plattformunabh ngige Java Anwendungenen und Applets Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java 2 3 1 Ein Kernel f r Java I
71. nn die Abbildung 5 1 zu Hilfe genommen werden Diplomarbeit M Javad Irani 32 5 Network Station OS 9000 und JVM Netzwerkanschlu i Serielle Schnittstelle Netzschalter Smart Card PCMCIA Steckplatz Parallele Schnittstelle Mikrofon Bildschirmanschlu a Netzanschlu Vorderseite R ckseite Abbildung 5 1 Installation der Teile auf der Vorder und R ckseite 5 1 2 Booten der Maschine Nach dem Einschalten der NS werden die unten erl uterten Schritte durchgef hrt In dieser Arbeit ist letztendlich nur ein NT Server eingesetzt worden Die Reihenfolge ndert sich dadurch nicht Die Dauer des GUI Aufbaus h ngt vom Server Typ und von der Anzahl der verwendeten Server ab Wie aus Abbildung 5 2 ersichtlich ist werden folgende Dienste ausgef hrt 1 Ein im nicht fl chtigen Arbeitsspeicher NVRAM Non Volatile Random Access Memory befindliches Boot berwachungsprogramm Boot Monitor wird gestartet Daraufhin f hrt die NS automatisch eine Reihe von Selbsttests beim Einschalten POST Power On Self Test aus 2 Die NS stellt eine Verbindung zu einem BOOTP BOOTstrap Protocol oder DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Boot Server her Die NS bergibt ihre MAC Adresse Media Access Control an den Server und erh lt daraufhin eine IP Adresse vom Server Der Boot Server stellt ferner die Adresse oder den Pfad des Basiscode Servers zur Verf gung Als Alternative hierzu kann die NS diese Informationen
72. nnerhalb JavaOS f hrt die Java Laufzeit die User level Anwendungen die System level Windows die Graphiken die Vernetzung und den Treibercode durch Die niedrigste Schicht des Codes bearbeitet die Aufgaben die h ufig in Mikro oder in den Nanokerneln gefunden werden Der Kernel f r Java enth lt die niedrigen Funktionen die durch die JVM angefordert werden Diese angeforderte Funktionalit t f llt in die folgenden Kategorien Laden des Betriebssystems Threads Speicherverwaltung Monitor Filesystem Timing Verwaltung der nativen Codebibliothek Interrupt DMA Direct Memory Access Debugging diverse Steuerung der Plattform Bootsysteme f r Netz ROM Read Only Memory RAM Random Access Memory CD ROM Compact Disk Read Only Memory Floppy und Festplatten sind alle m glich Solange der Bootstrap l uft ordnet er einige Speicherbereiche f r z B den Javaheap und verschiedene I O Deviceregister zu Der Threadsunterst tzungscode aktiviert die JVM um Zusammenh nge zwischen den vielen Threads zu schalten die gew hnlich im System laufen Wegen den Sicherheitskonzepten die durch die Programmiersprache Java bereitgestellt wird k nnen JavaOS und alle Anwendungen in einem einzelnen Adressenbereich laufen Dieses vereinfacht und optimiert den Kontext Schaltungs Code in JavaOS JavaOS ben tigt keine Speicherverwaltungseinheit Memory Management Unit MMU sondern es kann ein MMU verwendet werden um mehrere zerlegte Strecken an
73. nommen Die Parameter k nnen der Tabelle 5 4 entnommen werden Diplomarbeit M Javad Irani 41 5 Network Station OS 9000 und JVM Konfigurationskomponente Wert IP Adresse bezogen von NVRAM IP Adresse der NS Gateway Teilnetzmaske 255 255 255 0 Tabelle 5 4 Boot und Konfigurationsparameter F3 Der zweite und dritte Server Boot Host dienen ebenfalls dazu und zwar dann wenn das Booten ber den ersten bzw zweiten fehlschlagen sollte Das gleiche gilt f r den Konfigurations Host Weil es sich hier um denselben Server fiir das Booten und Konfigurieren handelt kann der Wert 0 0 0 0 oder die IP Adresse des ersten Servers eingegeben werden Als nachstes miissen die richtigen Pfade eingeben werden damit die NS die Boot und Konfigurationsdateien lokalisieren kann Das geschieht mit dem Driicken der F4 Taste Diese Boot Parameter sind ausf hrlich in Tabelle 5 5 erl utert Boot Parameter Beschreibung Boot Datei Die Datei die das Betriebssystem f r kernel die NS enth lt TFTP Boot Verzeichnis Pfad den die NS f r den Zugriff nstation prodbase auf die Boot Datei auf dem Boot Server verwendet NFS Boot Verzeichnis Der Pfad den die NS f r den Zugriff netstation prodbase auf die Boot Datei auf dem Boot Server verwendet TFTP Boot Host Protokollreihenfolge NFS Boot Host Protokollreihenfolge Tabelle 5 5 Boot Datei Pfad und Protokolle f r die NVRAM Boot Methode F4 Folglich m ssen die
74. ommunikationspaket erlauben es Hardwarezugriffe ber serielle und parallele Anschl sse zum Datenaustausch durchzuf hren Da Java dem Entwickler keinen direkten Zugriff auf die Hardware gew hrt mu die notwendige Komponente entwickelt oder erworben werden Offen bleibt die Frage ob sich die in dieser Arbeit entwickelte und spezifizierte Konzeption f r die Spezifikation von Hardwarekomponenten bew hren kann und auf andere Komponenten bertragbar ist Der Konzeption folgte anschlie end die Implementierung einer Schnittstelle am Kaffeeautomaten des Typs WMF etamat ECF 750500 Dazu wurden zwei PC Steckkarten ausgesucht Eine PET48DIO ist f r die Sensoren und die Zweite PCL 818L ist f r die analoge Temperaturerfassung und Aktorik vorgesehen Um die Temperaturerfassung die Pufferung von Sensorsignalen f r bertragung ber Kabel und Umschaltung zwischen lokale und ferne Bedienung zu realisieren ist ein gemeinsames Layout entworfen worden Am Ende wurden Erfassungskarte und PC Steckkarte auf Funktionalit t gepr ft Pers nliche Erfahrungen Bei der Bearbeitung dieser Diplomarbeit konnten einerseits die Programmierkenntnisse vertieft werden Dabei wurden Kenntnisse in der Smart Card OPC Richtlinien JavaOS Softwareinstallation und Vernetzung von NC NT Server und NS mit den Werkzeugen f r Administration erworben Auch die Vertiefung der Programmierfertigkeiten in Java ist in diesem Zusammenhang zu nennen Au erdem mu ten auch die K
75. onal Computern PCs Kompakt PCs Industrie PC usw Zu der untersten Schicht geh ren die Steuerungseinheiten Alle drei Ebene sind mittels verschiedener Bussysteme vernetzt Die wichtigste und h ufigste Gruppe ist die mittlere Ebene Durch diese Reihe von Rechnern kann man seitens des Servers auf Datenbanken zugreifen auf der anderen Seite auf Steuerungseinheiten Damit kann man alle Prozesse berwachen und steuern Die meisten eingesetzten PCs sind von Microsoft und Intel abh ngig Es wird in der Industrie angestrebt eine heterogene Umgebung zu schaffen damit man bei der Auswahl von Hardware und Software gr tm gliche Freiheiten hat Aus wirtschaftlicher Sicht ist es nicht immer m glich oder sinnvoll von bereits bestehender Technik einfach auf ein neues System umzusteigen Deshalb wurde in Betracht gezogen die in der mittleren Schicht eingesetzten PCs durch NCs zu ersetzen Damit werden die Portabilit t von Java und die Vorteile des NCs vollkommen ausgenutzt 1 2 Aufgabenstellung Im Rahmen dieser Arbeit sollten als erstes die g ngigen Methoden zur Referenzierung von Proze werten in den Entwicklungssystemen der Steuerungshersteller untersucht werden Diese basieren auf Datenbanken die den Proze werten symbolische Namen und Strukturen zuordnen Hierbei sollten die Ans tze die einen einfachen Zugriff auf die einzelnen Proze werte auf Intranet Ebene erm glichen verglichen und die geeignete Methode begr ndet werden Anschlie end
76. onzepte der Network Computing dessen Hardware und PowerPC Prozessor serielle Schnittstellen und Client Server Struktur untersucht werden so da w hrend der Durchf hrung der Diplomarbeit interessante Einblicke in dessen Syntax und Architekturen gewonnen werden konnten Nicht zuletzt konnte durch den Einsatz des IAS Vorgehensmodells die Diplomarbeit als Projektarbeit aufgefa t und durchgef hrt werden Da f r die Bearbeitung fest definierte und sinnvolle Arbeitsabschnitte vorgegeben waren konnte nach einem klaren Ger st vorgegangen werden Die Arbeit nach dem Vorgehensmodell erwies sich daher als gewinnbringend Diplomarbeit M Javad Irani 56 8 Abk rzungen 8 Abk rzungen API ARP ASCII AWT BOOTP DIN DNS DRAM DTR FRM FTP GIF GUI HTML HTTP ICA ID IDE IEEE IMAP VO IP ISA ISO ISP JDK JIT JNI JPEG JVM LAN Diplomarbeit Application Programming Interface Address Resolution Protocol American Standards Code for Information Interchange Abstract Window Toolkit Java BOOTstrap Protocol Deutsches Institut f Normung Domain Name System Dynamic Random Access Memory Data Terminal Ready Frame File Transfer Protocol Graphics Interchange Format Graphical User Interface HyperText Markup Language HyperText Transfer Protocol Independent Computing Architecture Identification Integrated Drive Electronics Institute of Electrical and Electronics Engineers Interactive Mail Access Protocol Input Output
77. ort Java Serial Port Control http www sc systems com The Java Tutorial http java sun com docs books tutorial index html Walusoft http www walusoft co uk Diplomarbeit M Javad Irani 64 11 Anhang 11 Anhang gt Schaltplan des Temperaturverst rkers gt Schaltplan der Signalpuffern gt Schaltplan der Aktorumschaltern gt Netzteil und Spannungsregler gt Best ckungsplan der TPU Platine gt Best ckungsliste der TPU Platine und des Netzteils gt Layout der TPU Platine gt Pinbelegung der Temperaturschnittstelle gt Pinbelegung der Sensorik gt Pinbelegung der Aktorik gt Datenblatt Thermocoax Typ K gt Datenblatt ADS595CQ gt Datenblatt LF356N gt Datenblatt SN74LS465N gt Datenblatt 74LS157PC Temperatur Puffer Umschalter Diplomarbeit M Javad Irani 65 11 Anhang DAIOSOY STL 191 Inyessduojumey IMPL Jossemynig lt E 8 8 SIM PUIS SII UdYSsIOA uSgEISyINg 1 JST 195161619 UU aylosyony 6 8120 8 rp jne osuessny 1 Op Jne ugue sI 8 SA Bunge tyds Buebsny 1 E 214 buebsny 519 m 4879 x 118 mei mer Gite T 5 1 1 AZ e 061 081 061 0386800 n NI 8 sl
78. r IC Geh uses zu vernachl ssigen Diplomarbeit M Javad Irani 6 Sensorik und Aktorik in einem Flie proze 0 6 C Driftfehler gt 0 6 C Chip Temperatur Abbildung 6 3 Driftfehler des AD 595 Im Anhang ist die gesamte Verst rkerschaltung und die Grundschaltung des AD 595 CQ f r Temperatur von 0 C bis 300 C aufgef hrt Sollen gr ere oder negative Temperauren gemessen werden so ist der AD 595 CQ anders zu beschalten Dies ist aus einer Beschreibung und den Datenbl ttern im Anhang zu entnehmen 6 3 Das Puffern von Sensorsignalen Um die Ventile Kaffeem hle und andere Aggregate in Gang zu setzen werden in diesem Automaten Transistoren als Schalter verwendet Die ankommenden Signale wie z B durch den Endschalter erzeugt und ausgehende Signale die durch den Mikrocontroller generiert werden werden durch vorgesehene Bus Leitungstreiber TTL Baustein verarbeitet und zum Mikrocontroller und zu den Schalttransistoren weitergeleitet Damit die Amplitude der Signale bei der bertragung gro genug sind m ssen sie durch einen Treiber verst rkt werden Das verwendete TTL Baustein hat die Bezeichnung SN74LS465N Dieser Baustein enth lt acht nicht invertierende Puffer mit gemeinsamer Freigabe und Tristate Ausg nge siehe Anhang Diese vier Treiber befinden sich ebenfalls auf der Platine deren Ausg nge auf der Schnittstelle Sensorik auf der R ckseite gef hrt sind Die Schnittstelle ist eine D Sub 37polig
79. r getPortIdentifiers verwenden um eine Liste der vorhandenen Ports festzulegen Sie w hlt dann einen Port von dieser Liste und ruft CommPortIdentifier openPort auf um ein CommPort Objekt zu erstellen Schlie lich wirft sie das CommPort Objekt zu einer physikalischen Kommunikationsklasse wie SerialPort oder ParallelPort Nachdem ein Kommunikationsport gekennzeichnet und ge ffnet worden ist kann er mit den Methoden in den niedrigstufigen Klassen wie SerialPort und ParallelPort konfiguriert werden Dann kann ein I O Stream zum Lesen und Schreiben der Daten ge ffnet werden Sobald die Anwendung mit dem Port fertig ist mu sie die closePort Methode aufrufen Danach darf die Anwendung keine Methoden in dem Port Objekt aufrufen Dies verursacht da ein java lang IllegalStateException ausgeworfen wird CommPortldentifier Kommunikationsportverwalter CommPortIdentifier ist die zentrale Klasse f r die Zugriffskontrolle zu den Kommunikationsports Sie umfa t Methoden f r Bestimmung der Kommunikationsports durch den Treiber zur Verf gung gestellt ffnung der Kommunikationsports f r I O Operationen Bestimmung des Portbesitzes Behebung der Portbesitzabsicht Verwaltungsereignisse die nderungen im Portbesitzstatus anzeigen VW WWW Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java Eine Anwendung verwendet zuerst Methoden im CommPortIdentifier um mit dem Treiber zu verhandeln Nachdem das Vorha
80. rallelPortEventListener extends java util EventListener Schnittstelle javax comm SerialPortEventListener Subklasse java util EventListener Klasse java lang Throwable implementiert java io Serializable Klasse java lang Exception Klasse javax comm NoSuchPortException Klasse javax comm Port InUseException Klasse javax comm UnsupportedCommOperationException Diplomarbeit M Javad Irani 12 2 Konzepte der Programmiersprache Java Die wichtigen Komponenten dieses Pakets werden unten noch einmal aufgelistet Interface Index CommDriver CommPortOwnershipListener ParallelPortEventListener VV VV SerialPortEventListener CommPort CommPortIdentifier ParallelPort ParallelPortEvent SerialPort SerialPortEvent Exception Index gt NoSuchPortException gt PortInUseException gt UnsupportedCommOperationException Als Beispiel werden einige wichtige Bestandteile des Pakets n her beschrieben CommPortOwnershipListener pflanzt verschiedene Kommunikationsportbesitzereignisse fort Wenn ein Port ge ffnet ist wird ein CommPortOwnership Ereignis der Type PORT OWNED fortgepflanzt Wenn ein Port geschlossen ist wird ein CommPortOwnership Ereignis der Type PORT UNOWNED fortgepflanzt Mehrfache Anwendungen die den Besitz eines Kommunikationsportes suchen ihre Unterschiede wie folgt beheben gt Aapp ruft openPort auf und nimmt den Besitz des
81. rogramm EAGLE 3 55 erstellt Es ist auf der Diskette unter TePaUs brd gespeichert 6 2 3 AD 595 von Analog Devices Der AD 595 CQ von Analog Divices ist so konzipiert da ohne zus tzliche u ere Beschaltung bei Anschlu eines NiCr Ni Thermoelements am Ausgang eine Spannung von 10 mV C abgegriffen werden kann Da Chip Intern bereits eine Nullpunktkompensation duchgef hrt wird ist bei dieser Me methode keine Referenztemperatur wie ein Eisbad mehr n tig Um das zu erreichen sind im IC folgende Baugruppen realisiert Ein sehr guter driftarmer Verst rker Ein Temperaturf hler zur Messung der Referenztemperatur Eine vom Temperaturf hler gesteuerte Spannungsquelle zum Nullpunktabgleich Ein Summierverst rker um Me signal und Referenzspannung zu addieren WWW Ein Endverst rker um auf die 10 mV C zu kommen Betrachtet man die Genauigkeit des AD595 CQ so mu noch einmal darauf hingewiesen werden da keine Linearisierung durchgef hrt wird Ungenauigkeiten des Thermoelemente werden mit verst rkt Da die IC Temperatur im Bereich 0 C bis 50 C variieren darf entsteht ein Driftfehler der in Abbildung 6 3 in seinen Maximalgrenzen dargestellt ist F r die Aufgabe im Rahmen der Diplomarbeit ist dieser Driftfehler nicht von Belange da in den R umlichkeiten nicht mit Temperaturschwankungen zu rechnen ist Ein Fehler infolge Eigenerw rmung ist aufgrund geringem Stromverbrauch und kleinem thermischen Widerstand de
82. rt werden Diplomarbeit M Javad Irani 5 Network Station OS 9000 und JVM Network Station Manager Microsoft Internet Explorer Datei Bearbeiten Ansicht Wechseln zu Favoriten 2 Adresse http irpesl networkstation nsmar htm Ee Konfigurations Tasks irpesl ias uni stutigart de Hardware Systemstart IBM Network Station Manager Arbeitsoberfl che 5250 Sitzungen 3270 Sitzungen n amp Internet amp Sprache Dem u x Benutzergruppe Benutzer ausw hlen Mit dem IBM Network Station Manager k nnen Sie Hardware und Software Hauptanzeige der IBM Network Station konfigurieren und verwalten IBM Network Station W hlen Sie eine Task aus dem Rahmen auf der linken Seite aus Manager schlie en e Programme die beim Systemstart akti Z Lokale Intranetzone 2 Abbildung 5 4 Hauptanzeige des Programms NSM Der NSM stellt aus Benutzersicht eine Desktop Oberfl che mit einem Login am Boot Server und einer Taskleiste mit den dem Benutzer zur Verf gung gestellten Applikationen dar F r den Administrator bietet er eine Web basierende Oberfl che zur Verwaltung von NSs zur Aktualisierung von Boot Monitor Codes und Basiscodes und zur Verwaltung der Benutzer Die Verwaltung der NSs erfolgt komplett im Web Browser ber den NSM Als Administrator hat man Zugriff auf s mtliche Einstellungen als normaler Benutzer kann man nur wenige Pr
83. snahmebedingung wie beispielsweise ein Fehler aufgetreten ist Damit wird der normale Ablauf des Programms verhindert Javad Irani 59 9 Glossar Garbage Collection GUI Hierarchie HTML HTTP HUB Instance Instance Method Instance Variable Interface Diplomarbeit Die automatische Abfrage und das Freigeben des Speichers der nicht mehr in Gebrauch ist Das Java Laufzeitsystem f hrt diese Garbage Collection durch so da der Programmierer nie explizit Objekte und andere Daten freigeben mu Graphische Benutzerschnittstelle Bezieht sich auf die Techniken welche den Benutzern eine einfache grafische Schnittstelle mit Hilfe einer Tastatur und einer Maus zur Verf gung stellen Einteilung der Klassenverh ltnisse in Java Jedes Einzelteil kann ein oder mehrere Einzelteile in der Hierarchie unter sich haben Die oberste Klasse wird als Wurzel bezeichnet In der Java Klassen Hierarchie ist die Wurzel die Objekt Klasse Datei Format gegr ndet auf SGML f r Hypertext Dokumente auf dem Internet Es ist sehr einfach und l t das Einbetten von Bildern T nen Videostreams Formularfeldern und einfacher Textformatierung zu Referenzen zu anderen Objekten werden mit URLs eingebettet Internet Protokoll das verwendet wird um Hypertext Objekte von dem fernen Host zu holen Es basiert auf TCP IP Aktiver oder passiver Sternverteiler der f r Ethernet verwendet wird Objekt einer bestimmten Klasse In Java
84. startet mu man sich der Konfiguration der Server widmen Zuerst wird die Konfiguration von DHCP kurz erl utert Das Config Verzeichnis C Program Files dhcp config enth lt drei Properties Eigenschaften die bislang nur f r diesen NC bearbeitet worden sind 4 3 1 1 dhcpdefault properties Dieses File beinhaltet alle Informationen die f r DHCP Server n tig sind Ein Teil davon ist die IP Adresse die zwischen start und end abgegrenzt ist Alle Properties k nnen durch ein macro berschrieben werden Abbildung 4 3 zeigt dieses Konfigurations Skript The following properties cannot be overridden by macro FTA dhcp iprange start 111 110 1 6 dhcp iprange end 111 110 1 15 HAM The following properties can be overridden by a macro FHA General properties dhcp leasetime 1 IP parameters dhcp subnetmask 255 255 255 0 dhcp router Boot properties dhcp bootserver 111 110 1 5 dhcp bootfile javaOS Network services dhcp timeserver 111 110 1 5 dhcp dnsserver 111 110 1 5 dhcp dnsdomain 111 110 1 5 Vendor specific options Diese Optionen sind in File netcenter properties zu finden FH Diplomarbeit M Javad Irani 22 4 Network Computer Referenz Plattform Abbildung 4 3 Konfigurations Skript dhcpdefaults properties Im folge
85. take advantage of the programming language Java in case of NC the operating system JavaOS has been adapted to NC That allows the operateion of all present programmers under Windows Unix and another systems on decentral network clients One task of this work was the examination of a power PC based network computer reference platform NCRP of IBM and the running operating system JavaOS Later on the Network Station NS type 8362 A53 of IBM has been examined and configurated In order to allow the access to a serial interface two little programmes have been written After that an external interface has been fixed to the coffee automat etamat ECF 705 of WMF to allow the regulation of it by NC via net Diplomarbeit M Javad Irani Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis er DN DE 1 1 25 Aufgabenstellung ae Emsland 1 1 3 Aufbauder Abe anal 2 2 Konzepte der Programmiersprache 3 2 1 ee eig 3 22 Java Virtuelle een 5 230 aie a PE era is 7 2 3 1 ii amp 2 2 Device Dive a hos GRE amp 2225 Neizwerkpratok lle seen 9 2 3 4 Fensterdarstellung und 9 2 3 5 und HotJava Views als das Javachs Desktop 9 2 3 6 Performances sunshine 9 23 7 sende 10 DA Zugriff auf Hardware unter Java
86. tation prodbase java zu finden Die Ergebnisse der Untersuchung wurden immer im Teamgespr ch erl utert Als n chstes wurde versucht Kontakt mit dem Softwareentwickler der NS bei IBM aufzunehmen Nach langer Zeit wurde mitgeteilt da tats chlich kein javax comm Paket in der JVM f r NS portiert wurde Man sei dabei ein javax comm Paket speziell f r diese NS Serie 1000 8362 A53 zu entwickeln Dieses wird voraussichtlich im Fr hjahr 1999 auf den Markt kommen 5 4 Problematik und Fehlerbehebung Dieser Abschnitt enth lt Informationen ber die Vorbereitung von Software und Hardware des Servers und der NS Sie k nnen den Benutzer bei der Behebung von Fehlern und bei zuk nftigen Installationen unterst tzen Diplomarbeit M Javad Irani 5 Network Station OS 9000 und JVM 5 4 1 Softwareproblem gt Da am Anfang der NT Server abgekoppelt nicht Intranet vom Netz konfiguriert wurde war es nicht m glich den MS Internet Explorer 4 0 zu installieren weil es sich um einen Aktiv Setup handelt Nach Absprache mit dem Administrator wurde das Problem bew ltigt Das zweite Problem tauchte bei der Durchf hrung und beim Zusammenf hren der EXE Dateien vom MS Internet Information Server Pack 4 0 auf Es wurde mehrmals auf verschiedenem Wege versucht den Server zu installieren Aus Zeitgr nden wurden diesbez glich keine weiteren Versuche mehr durchgef hrt Daher wurde von der NSM Software des Herstellers IBM Gebrauch gemacht Da
87. teil der Multithread F higkeit ist da auf diese Weise das interaktive Verhalten graphischer Anwendungen gegen ber dem Benutzer verbessert wird Eine Java Entwicklungsumgebung umfa t die Compilierzeit und Laufzeitumgebung wie in Abbildung 2 1 gezeigt ist Die Java Plattform wird durch die Laufzeitumgebung dargestellt Der Entwickler schreibt die Java Quellcodes Java Dateien und compiliert sie zu den Bytecodes Classdateien Diese Bytecodes sind Anweisungen f r die JVM Compilierzeitumgebung Laufzeitumgebung Java Plattform rece Abbildung 2 1 Entwicklungs und Laufzeitumgebung Wahrend jede zugrundeliegende Plattform ihre eigene Implementierung der Java Virtuellen Maschine hat gibt es nur eine Virtuelle Maschinen Spezifikation Aufgrund dieses Umstandes kann die Java Plattform eine Standard und konstante Programmierungsschnittstelle zu den Applets und den Anwendungen auf jeder m glichen Hardware zur Verf gung stellen Folglich ist die Java Plattform f r das Internet ideal in dem ein Programm auf jedem m glichen Computer in der Welt lauff hig sein sollte Das Java API liefert die Spezifikation die vom Programmierer f r eine Anwendung oder ein Applet verwendet werden kann Das Java Development Kit JDK definiert die Java API die sowohl Applikationen als auch Browsers und Browserapplets unterst tzt Die Java API ist in allen Java Laufzeiten dieselbe einschlie lich JavaOS MS Windows UNIX und aller Macintosh Implementier
88. tel 6 schlie t diese Arbeit mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick ab Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java 2 Konzepte der Programmiersprache Java Als SUN die Programmiersprache JAVA im Jahr 1995 vorstellte war sie urspr nglich daf r gedacht die Steuerung von Klein und Haushaltsger ten zu bernehmen Heute ist JAVA eine allgemein anerkannte und weit verbreitete Programmiersprache 2 1 Java Die Java Plattform ist eine neue Software Plattform f r die Zustellung und Ausf hrung hoher interaktiver dynamischer und sicherer Appletts und Anwendungen unter anderem auch auf NC Die Java Plattform sitzt auf vorhandenen Plattformen und f hrt Bytecodes durch die nicht zu physikalischen Maschinen spezifisch sind sondern sie sind maschinelle Anweisungen f r eine virtuelle Maschine Java ist eine Programmiersprache mit der die Unterschiede zwischen verschiedenen Plattformen berbr ckt werden k nnen Javas Zielsetzung einmal schreiben berall ausf hren bezieht sich auf ihre Tragf higkeit und auf die M glichkeit ein Java Programm auf verschiedenen Plattformen auszuf hren Zur Ausf hrung von Java Anwendungen wird ein Paket mit Programmen zur Java Aktivierung ben tigt das als Java Virtual Machine JVM bezeichnet wird Die Verwendung von JVM auf Clients ohne Plattenspeicher wie z B NC erm glicht dem Benutzer den Zugriff auf Anwendungen ohne einen permanenten Plattenspeicher auf d
89. tem und JavaOS Properties in 4 4 2 werden sp ter erl utert 9 Diplomarbeit Javad Irani 23 4 Network Computer Referenz Plattform dhcp bootserver 111 110 1 5 dhcp bootfile javaOS dhcp vendor JavaOS Generic 101 djavaos apps http 111 110 1 5 JavaOSApps htm dhcp vendor JavaOS Generic 102 djavaos login false djavaos console false dhcp vendor JavaOS Generic 103 djavaos netShell true djavaos printservice local params serial COM1 9600 8 1 none dhcp vendor JavaOS Generic 104 djavaos printservice local params parallel LPT1 disabled Abbildung 4 5 Inhalt der Datei netcenter properties 4 3 1 4 TFTP Konfiguration Bevor der TFTP Server verwendet werden kann m ssen auf dem Server die Verzeichnisse auf die ein Zugriff erlaubt ist gekennzeichnet werden F r den TFTP Server sind zus tzliche Parameter vorhanden doch handelt es sich dabei um Parameter mit Standardwerten die h ufig nicht ge ndert werden m ssen Der Server ist im Verzeichnis C Program Files Walusoft installiert Ebenso ist auf dem Desktop eine Verkn pfung auf TFTPServer32 exe Datei verf gbar Zur Parametereinstellung startet man den TFTP Server und klickt im Dialogfeld nacheinander auf System Setup Im Register Outbound mu der Pfad der zu transportierenden Datei angegeben werden in diesem Fall C Program Files dhcpserver tftpboot Die anderen Register bleiben unber hrt Weitere Informationen k nnen Online aufgerufen werden
90. ten bertragung in Frage kommt 5 4 2 Hardwareproblem Die erste erfolgreiche Installation wurde mit einer in den NT Server eingebauten nicht automatischen Umstellung erreicht Diese Netzkarte hat zwei Anschl sse BNC und RJ 45 Man mu sich entscheiden welcher von beiden Anschl ssen f r die Verbindung in Frage kommt Die Umstellung von dieser Karte wird softwarem ig unter DOS vorgenommen Nach der NSM Installation mu der NT Server nicht unbedingt mit dem Intranet verbunden werden Nach einigen Tagen konnte noch immer keine Verbindung hergestellt Diplomarbeit M Javad Irani 5 Network Station OS 9000 und JVM werden Deshalb mu te der NSM und die notwendige Software nochmals installiert werden Als Verbindungskabel wurde ein RJ 45 Kreuzkabel verwendet Zur Arbeitserleichterung wurde die alte Netzkarte gegen eine mit automatischer Umstellungsf higkeit ausgetauscht Diese Karte hat drei Anschl sse BNC AUI und RJ 45 Je nachdem welche Stecker angeschlossen sind werden die Ein und Ausgaben zu diesem Anschlu umgeleitet Obwohl die Software unter Ber cksichtigung der bis dahin aufgetretenen Fehler oder Probleme mehrmals erfolgreich installiert wurde konnte keine Verbindung zwischen dem NT Server und der NS hergestellt werden Mit der nderung der Blockgr e konnte man teilweise die Verbindung zum TFTP Server aufbauen Das aber reichte nicht aus um den Basiscode zur NS zu transportieren Nach mehreren Wochen konnte
91. tu fenmethoden in seinem CommPortIdentifier Objekt verwendet Beheben der Portbesitzabsicht zwischen mehrfachen Java Anwendungen Ereignisse werden fortgepflanzt um interessante Anwendungen zu benachrichtigen und dem Inhaber des Ports zu erlauben Besitz abzutreten PortInUseException wird benutzt wenn eine Anwendung den Port nicht ffnen kann Durchf hrung von asynchronem und synchronem I O auf dem Kommunikationsport Niedere Klassen wie SerialPort und ParallelPort haben Methoden f r die Verwaltung vom I O auf dem Kommunikationsport Empfangen von Ereignissen die den Kommunikationsport Zustands nderungen beschreiben z B wenn eine serielle Schnittstelle eine Zustands nderung f r Carrier Detect Ring Indicator DTR etc hat ermittelt SerialPort Objekt ein SerialPortEvent das die Zustands nderung beschreibt 2 4 1 2 Klassenhierarchie Nachfolgend ist die Hierarchie der Klassen und Schnittstellen wie sie in der Communications definiert ist noch einmal beschrieben Klasse java lang Object Schnittstelle javax comm CommDriver Klasse javax comm CommPort Klasse javax comm ParallelPort Klasse javax comm SerialPort Klasse javax comm CommPortIdentifier Schnittstelle javax comm CommPortOwnershipListener Subklasse java util EventListener Klasse java util EventObject implements java io Serializable Klasse javax comm ParallelPortEvent Klasse javax comm SerialPortEvent Schnittstelle javax comm Pa
92. uf dem NC und in der Einleitung 7 die gleiche Version aufweisen unterst tzt die programmierte Firmware einige oder mehrere Protokolle Wie aus Tabelle 4 1 ersichtlich ist sind die Hauptunterschiede bei der Netzkarte festzustellen Hier mu ETHERNET DHCP ausgew hlt werden Als letztes Attribut wird die Umstellung von Debug Mode auf Debug On empfohlen damit man die Fehler besser lokalisieren kann Firmware auf dem NC Firmware in 7 Firmware Revision 1 0 Firmware Revision 1 0 Firmware Build Number 97071107 Firmware Build Number 97020515 ETH_NET BooTP ETHERNET AUTO TokenRG BooTP TOKENRG AUTO ETHERNET DHCP Floppy I TokenRG DHCP Floppy 2 Floppy 1 IDE Drive 0 Floppy 2 IDE Drive 1 IDE Drive 0 None IDE Drive 1 None O Oy en Tabelle 4 1 Vergleich der Firmware des NCs Hinweis Durch einem technischen Fehler wird die Knopfbatterie in kurzer Zeit entladen so da deshalb vor jedem Start des NCs die Attribute neu eingestellt werden sollten 4 4 1 Inbetriebnahme des NCs Bevor man den NC einschaltet oder vor dem Reboot mu man auf dem Server den DHCP und den TFTPpro Server starten Nach dem blichen Verbindungsaufbau zwischen Server und NC wird die JavaOS Bin rdatei ber TFTPpro Server zu dem NC transportiert Nachdem das Betriebssystem entpackt ist wird eine Html Seite ausgef hrt siehe 4 4 3 W hrend des Entpackens und der Selbstkonfiguration des JavaOS k nnen die Nachrichten
93. ungen Diplomarbeit M Javad Irani 2 Konzepte der Programmiersprache Java 2 2 Java Virtuelle Maschine JVM Wenn die Java Plattform mit einem Betriebssystem des Hauptrechners benutzt wird k nnen die Virtuellen Maschinen und die Java Foundationklassen entweder innerhalb des Betriebssystems oder innerhalb einer Anwendung wie ein Web Browser eingebettet werden Um die Java Plattform zu unterst tzen gibt das Betriebssystem des Hauptrechners der Java Plattform etwas Unterst tzung Jede der Haupteigenschaften der Java Plattform direkt oder indirekt projiziert Anforderungen auf ein Betriebssystem des Hauptrechners Viele der Sprach und Hilfsklassen angenommener Betriebssysteme sind vorhanden Abbildung 2 2 veranschaulicht die Software Architektur wenn die Java Plattform auf einem Betriebssystem des Hauptrechners verwendet wird In Abbildung 2 2 ist alles was ber dem Java API liegt plattformunabh ngig Die Architektur ist auf allen Plattformen dieselbe Java Anwendung und HotJava Java API C und Assembler Code es Java Code Abbildung 2 2 Java auf einem Hauptbetriebssystem Die Java API wird durch Klassen einschlie lich der Sprach und Hilfsklassen der AWT des Netzes und I O Klassen geliefert Alle Komponenten sind in Java geschrieben Die Java Laufzeit die den Interpreter und den Abfallsammler garbage einschlie t ist berwiegend in dem plattformunabh ngigen C Code geschrieben Wenn die Java Laufzeit auf
94. wendungen automatisch oder durch Men punkte als Kn pfe in der Men leiste durchgef hrt werden Es mu darauf hingewiesen werden da jeweils nur eine Anwendung auf der NS ausgef hrt werden kann Der Benutzer mu sich entweder f r Applet oder f r Anwendung entscheiden Allerdings ist es m glich mehrere Java Applets gleichzeitig auszuf hren Da keine Dokumentation ber die JVM auf der NS verf gbar ist mu te in dieser Arbeit die JVM Schritt f r Schritt untersucht werden Es gab kein Hinweis auf eine Klasse oder ein Paket um einen Port zu unterst tzen Weiterhin wurde eine praktische Untersuchung vorgenommen Zur berpr fung der JVM wurden die oben aufgef hrten Programme auf der NS ausgef hrt Die Programme DigitalClock QuadraticGraph und Sysproperties k nnen jederzeit einwandfrei an der NS ausgef hrt werden Die drei Anwendungen jedoch die eine einfache Funktionalit t der seriellen Schnittstelle erm glichen k nnen nicht an der JVM ausgef hrt werden Der ganze Ablauf vom Starten bis zum Beenden der JVM kann ber die NS User Services Console beobachtet werden Auf der Console werden die vom System durchgef hrten Aktionen ununterbrochen angezeigt Die Console wird durch Dr cken der Tastenkombination Umschalttaste Alt und 1 aufgerufen Au erdem kann der Benutzer die Speicherbelegung durch den JVM st ndig ber Men Console Statistics und Show Memory berpr fen Die Eigenschaften der NS die durch Ausf
95. wert TFTP und oder NFS Server Der Server von dem die NS ihr 129 69 81 52 IP Adresse Betriebssystem herunterl dt Dom nennamens Server 129 69 81 21 IP Adresse Gateway IP Adresse Die IP Adresse des Standard Routers 129 69 81 10 an den TCP IP Pakete die nicht an das Netz adressiert sind gesendet werden Teilnetzmaske Ein Wert mit dessen Hilfe 255 255 255 0 Informationspakete von Netzeinheiten in einer Teilnetzumgebung pr zise bertragen werden k nnen Konfigurations Host 1 Server von dem die NS 129 69 81 52 Adresse Konfigurationsdaten herunterl dt IP Adresse der NS Die an die NS zu vergebende 129 69 81 54 Adresse die vom Administrator erteilt werden soll Broadcast Adresse Die Adresse ber die mit jedem Host 129 69 81 255 im Netz kommuniziert werden kann Tabelle 5 2 Netzplan Auf der NSM CD sind folgende Dienste enthalten gt Interner Information Server Lotus Domino Go Webserver 4 6 1 gt IBM DHCP DNS TFTP und NFS Server gt 3 0 Diplomarbeit M Javad Irani 40 5 Network Station OS 9000 und JVM Bei der Installation wird die lokale Festplatte nach dem erw hnten Web Browser und nach dem IIS durchsucht Wenn sie auf der Festplatte nicht installiert sind wird das Installationsprogramm mit einer Fehlermeldung unterbrochen Die Installation soll in folgender Reihenfolge durchgef hrt werden Zuerst wird einer der empfohlenen Web Browser installiert Dana

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

Philips SRU3007 User's Manual    Manual de Cobra C2000  - 1 - 岡山大学自然生命科学研究支援センター動物資源部門 冷凍用高圧  Sony STR-D715 User's Manual  Avaya Business Communications Manager (BCM) 5.0 and 6.0 RAID User's Manual  Toppa!WiMAX-support-111109 Toppa!WiMAX 安心サポート規約 第 1  

Copyright © All rights reserved. Failed to retrieve file