Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt Wissenschaftliche richte FZKA 6177 Entwicklung von Software-Systemen mit Ada Ada-Deutschland Workshop Bremen 1998 H. B. Keller (Hrsg.) Institut für Angewandte Informatik Projekt Schadstoff- und Abfallarme Verfahren November 1998 Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt Wissenschaftliche Berichte FZKA 6i77 Entwicklung von Software-Systemen mit Ada - Ada-Deutschland Workshop Bremen 1998 - Hubert B. Keller (Hrsg.) Institut für Angewandte Informatik Projekt Schadstoff- und Abfallarme Verfahren Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Karlsruhe 1998 Als Manuskript gedruckt Für diesen Bericht behalten wir uns alle Rechte vor Forschüngszentiüm Kailsiuhe GmbH Postfach 3640, 76021 Karlsruhe Mitglied der Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF) ISSN 0947-8620 Acta-Deutschland Tagung "Entwicklung von Software-Systemen mit Ada" Zusammenfassung Am 22. und 23.4.1998 veranstaltete Ada Deutschland als GI-Fachgruppe 2.1.5 Ada in Bremen den Workshop "Entwicklung von Software-Systemen mit Ada". Tagungsort war DASA-RI. Bei 12 Vorträgen konnten nahezu 80 Teilnehmer begrüßt werden. Dieser Bericht stellt die Beiträge zur Verfügung. Development of Software Systems with the Programming Language Ada Workshop of Ada-Deutschland, the Special Group 2.1.5 Ada of the German Society for Computer Science Abstract On April, the 22nct and 23rct of 1997, Ada-Deutschland, the Gl-working group 2.1.5 Ada, held the workshop "Entwicklung von Software-Systemen mit Ada" at the DASA-RI, Bremen. 12 talks were held and near eighty participants could be welcomed. This report is publishing the papers. - 3 - Acta-Deutschland Tagung "Entwicklung von Software-Systemen mit Ada" Am 22. und 23.4.1998 veranstaltete Ada Deutschland als GI-Fachgruppe 2.1.5 Ada in Bremen den Workshop "Entwicklung von Software-Systemen mit Ada". Als Tagungsort konnte DASA-RI gewonnen werden. Bei 12 hochinteressanten Vorträgen konnten nahezu 80 Teilnehmer sowohl aus Deutschland als auch aus ganz Europa begrüßt werden. Unter den Teilnehmer waren Vertreter von Hochschulen, Forschungseinrichtungen, der Industrie und auch Studenten. Die Ausstellungsmöglichkeiten wurden von mehreren Firmen intensiv genutzt. Dieser Bericht stellt die Beiträge als 11Proceedings des Ada-Deutschland Workshops 1998, Bremenil zur Verfügung. Aufgrund der großen Resonanz wird dieser Workshop zukünftig regelmäßig als jährliche Tagung von Ada-Deutschland stattfinden. Für die Bereitstellung der Tagungsräume und die hervorragende lokale Unterstützung in der Organisation sei an dieser Stelle Herrn Dr. Peter Lux und Frau Marianne Gärtner Frank, DASA-RI Bremen, sehr herzlich gedankt. Ein besonderer Leckerbissen war das gemeinsame Abendessen zum gegenseitigen lnformationsaustausch. Durch die freundliche Unterstützung der Firma CCI, Meppen, konnte dies in beeindruckender Weise im Bremer Ratskeller mit einer Führung über ganz besondere 11Speichertechnologien11 durchgeführt werden. Besten Dank an Herrn Rudolf Landwehr, CCI Meppen, für den merklichen Support. Die Gesamtorganisation und die technische Abwicklung konnten mit Hilfe des Forschungszentrums Karlsruhe äußerst effizient erfolgen. Den entsprechenden Stellen sei an dieser Stelle ebenfalls herzlich gedankt. Hubert B. Keller Ada-Deutschland - GI FG 2.5.1 Ada -5 - Acta-Deutschland Tagung "Entwicklung von Software-Systemen mit Ada" 1 Sottware-Diversität und ihr Beitrag zur Sicherheit.. .............................................. 13 1.1 Einleitung ............................................................................................. 13 1. 2 Definitionen ......................................................................................... 14 1. 3 Software-Diversität .............................................................................. 15 1. 4 Unterschiedliche Realisierungen der Sottware-Diversität .................... 19 1.5 Fehlermodelle ...................................................................................... 20 1.6 Kostenmodell ....................................................................................... 22 1. 7 Nutzen der Diversität ........................................................................... 24 1. 8 Schlußbemerkung ............................................................................... 25 1. 9 Literatur ............................................................................................... 26 2 Systematische Prüfung funktionaler und temporaler Korrektheit von Ada- Sottware ............................................................................................................... 31 2.1 Einleitung ............................................................................................. 31 2.2 Systematischer Test funktionaler Aspekte ........................................... 32 2.3 Vorgehen zum Test des Zeitverhaltens mit evolutionären Algorithmen ......................................................................................... 37 2.4 Teststrategie - Kombination von funktionaler und temporaler Prüfung ................................................................................................ 39 2.5 Zusammenfassung und Ausblick ......................................................... 39 2.6 Literatur ............................................................................................... 40 3 Einsatz von Ada 95 in einem Forschungsprojekt Erfahrungen aus Software-Engineering-Sicht .................................................................................. 43 3.1 Einführung ........................................................................................... 43 3.2 Ada im Entwicklungsprozeß ................................................................ 44 3.3 Die Rolle von Ada 95 im Entwurf ......................................................... 47 3.4 Ada 95 in der Implementierung ............................................................ 49 3.5 Test und Debugging ............................................................................ 51 -7- Acta-Deutschland Tagung "Entwicklung von Software-Systemen mit Ada" 3.6 Fazit ..................................................................................................... 52 3. 7 Literatur ............................................................................................... 52 4 Sicherheit mit Standard-Software - Was kann Ada95 dazu beitragen .................. 57 4.1 Einleitung ............................................................................................. 57 4.2 Die Stellung des Annex H und die Rolle der HRG ............................... 58 4.3 Der Inhalt des Annex H ........................................................................ 59 4.4 Sprach-Einschränkungen für sicherheitskritische Systeme ................. 62 4.5 Alternative Ansätze .............................................................................. 63 4.6 Schlußfolgerungen ............................................................................... 64 4.7 Literatur: .............................................................................................. 64 5 Ada as a First Language ....................................................................................... 69 5.1 The First Language Problem ............................................................... 69 5.2 Simplicity above all .............................................................................. 71 5.3 The Compiler Environment .................................................................. 76 5.4 Summary ................................................................... ~ ......................... 77 5.5 Bibliography ......................................................................................... 77 6 Ada-Metriken und ihre Anwendung ...................................................................... 81 6.1 Der Zweck von Maßen .......................................................................... 81 6.2 Sichtweisen für Ada95-Programme ..................................................... 82 6.3 Gerichtete Graphen als allgemeine Strukturmodelle ........................... 84 6.4 Charakterisierung von Ada-Projekten .................................................. 86 6.5 Charakterisierung der Einbettung (Realzeitumgebung, Verteilung) eines Programms .............................................................. 87 6.6 Charakterisierung der globalen Programmstruktur .............................. 88 6. 7 Charakterisierung der Prozeßstruktur .................................................. 96 6.8 Zusamenfassung: Statische Programmanalyse und dynamische Modelle ................................................................................................ 97 6.9 Literatur ............................................................................................... 98 7 HotAda - Möglichkeiten zur Qualitätssicherung bei der verteilten Ada95- Programmierung ................................................................................................. 10 3 7.1 Einleitung ........................................................................................... 104 7.2 Qualitätserfordernisse ........................................................................ 104 7.3 Allgemeine Betrachtung der Vergehensweise ................................... 106 - 8 -