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Schichtenmodell auf hypothetischer Mehrplatzmaschine entwickelt:


22.02.1980 - 

Datenbankbetriebssystem für Kleinrechner

Strukturiertes Entwerfen modularer Systemprogramme und die Entwicklung kompakter Betriebssoftware sind keine bloßen Schlagworte mehr. In einer Dissertation, eingereicht an der Universität Dortmund in der Abteilung Informatik bei Professor Dr. L. Richter, entwirft der Autor, Dr. Helmuth Seidel von Philips Data Systems, ein prozeßorientiertes Softwaresystem, das Betriebssystemfunktionen und Datenbankfunktionen in sich vereinigt und das als Datenbankbetriebssystem bezeichnet wird. Der Entwurf geht von der ANSI/SPARC-Architektur (siehe CW 47 vom 23. November 1979) für Datenbanken aus und berücksichtigt die eingebürgerten Datenmodelle, wie relationales, hierarchisches und netzwerkartiges Modell.

In der kommerziellen DV sind zwei wesentliche Einflußfaktoren zu beobachten:

-zunehmende Integration betriebswirtschaftlicher Einzelaufgaben,

-rascher technologischer Wandel mit Verfügbarkeit billiger Bildschirmarbeitsplätze, die wiederum eine direkte Verarbeitung anfallender Daten ermöglichen.

Während der technologische Wandel durch Einsatz von Bildschirmen für jedermann sichtbar und bereits größtenteils vollzogen ist, stehen dagegen Konsequenzen für die Software-Architektur, insbesondere bei kleinen Systemen noch aus. Aus der wachsenden Integration resultiert die Forderung nach Zentralisierung der Daten und nach weitgehender Datenunabhängigkeit. Bedingt durch diese Forderungen und bedingt durch den technologischen Wandel und dessen Konsequenz der direkten Verarbeitung ? llender Daten steht die kommerzielle Datenverarbeitung mit kleinen Systemen vor einem völligen Umbruch. Der Einflußfaktor der zunehmenden Integration führt nämlich auch bei kleinen Systemen im steigenden Maße zum Einsatz von Datenbanksystemen.

Derartige komplexe Softwaresysteme können jedoch keinesfalls einfach zu den bestehenden Betriebssystemen der kleinen Systeme dazugepackt werden, so wie es bei Großsystemen aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit noch vertretbar erscheint.

Grundlegende Entwurfsüberlegungen

Beim Entwurf des Datenbankbetriebssystems wird von zwei relativ stabilen Strukturen ausgegangen:

-Bei den Betriebssystemfunktionen sind dies die Strukturen der hardwarenahen Schichten, die in Form eines Nucleus zusammengefaßt werden.

-Bei den Datenbankfunktionen ist dies das weithin akzeptierte Architekturkonzept nach ANSI/SPARC.

In der Arbeit wird weiterhin von der Überlegung ausgegangen, daß derartige kompakte und zuverlässige Softwaresysteme nur mit Hilfe mächtiger Entwurfssprachen realisiert werden können. Da Concurrent Pascal wesentliche Konzepte zum strukturierten Programmieren prozeßorientierter Betriebssoftware beinhaltet, wurde diese Sprache herangezogen.

Die BS/DB-Schnittstelle

Ausgehend von der ANSI/SPARC-Architektur konzentriert sich die Arbeit im ersten Teil auf die pragmatische Ableitung einer internen Schnittstelle für die Speicherobjekte und Operatoren der drei eingebürgerten Datenmodelle und für konventionelle BS-Dateien. Die Vorgehensweise läßt sich folgendermaßen zusammenfassen:

-Untersuchung der Abbildungsalternativen auf geeignete Speicherstrukturen, Zugriffsstrukturen und Operatoren für

- Codasyl und hierarchisches Datenmodell,

- relationales Datenmodell,

- konventionelle Betriebssystemdateien.

-Anschließend Zusammenstellung zu einem minimalen, jedoch hinreichenden Satz von Objekten und Operatoren, die die interne Schnittstelle bilden.

Für ein kleines Mehrplatzsystem, das in Form einer hypothetischen Maschine vorgestellt wird, wird ein Schichtenmodell für ein Datenbankbetriebssystem entwickelt (Bild).

Für den Fall der vollständigen Interpretation der Datenbankaufträge und Binden der Datenobjekte zum Zeitpunkt des Zugriffs wird im zweiten Teil ein konkretes Datenbankbetriebssystem einschließlich eines Nucleus entworfen und konstruiert.

Schlußbemerkung

Eine mögliche Neuorientierung der Betriebssoftwarestruktur kleiner Mehrplatzsysteme, hervorgerufen durch den Einsatz von Datenbanksystemen und durch dialogorientierte Datendirektverarbeitung, wird in der Arbeit konsequent dargestellt. Sie zeigt in überzeugender Weise, daß mit Hilfe einer klaren Struktur und mächtigen Konzepten, die in eine Sprache eingebettet sind, komplexe Systemsoftwarefunktionen auch für Kleinrechner effizient und korrekt programmiert werden können.

Ein gedrucktes Exemplar der Dissertation ist gegen einen Unkostenbeitrag von 30 Mark zu erhalten über die Anschrift: Philips Data Systems GmbH, Dr. Helmuth Seidel, Postfach 310 217, 5900 Siegen 31.

III. Hobby-tronic

DORTMUND (vwd) - Die dritte "Hobby-tronic", eine Ausstellung für Hobby-Elektroniker, wird vom 21. bis 24. Februar 1980 auf dem Dortmunder Ausstellungsgelände veranstaltet. Wie die Messeleitung mitteilt, sind 1980 144 Aussteller in Dortmund vertreten.