Im Zuge der zunehmenden Digitalisierung der klassischen Industrie, wie zum Beispiel im Maschinenbau, kommen seit ein paar Jahren nun auch immer mehr Geräte zum Vernetzen der Produktionsanlagen zum Einsatz. Ein wesentlicher Bestandteil der eingesetzten Geräte ist, neben der Fähigkeit über die üblichen Feldbusprotokolle wie Profinet, Modbus TCP oder Ethernet/IP mit übergeordneten Steuerungen kommunizieren zu können, Schnittstellen und Protokolle zu typischen IT-Systemen anzubieten. Gerade bei Neulanlagen sind diese mittlerweile Teil der Grundausstattung und vielfach hardware-technisch so leistungsfähig, um z.B. Szenarien wie die Datenerfassung und Datenvoranalyse zusätzlich mit abzudecken. Deshalb liegt u.a. beim Design solcher Geräte, neben der Auswahl von leistungsfähiger Hardware, der Einsatz von unixoiden Betriebssystemen wie Linux in seinen verschiedenartigen Ausprägungen sehr nahe. Die technischen Vorteile von Linux sind u.a., dass es sehr leistungsfähig und skalierfähig ist. Entstehende Kosten hinsichtlich etwaiger Lizenzen für Linux spielen zumindest im industriellen Umfeld eher keine Rolle, da die Anschaffungspreise von solchen Geräten nicht selten jenseits der 500€-Marke liegen. Zwei weitere Vorteile von Linux sind die Unterstützung von vielen Rechner-Architekturen und der, dass große Firmen, wie Google, IBM, Samsung usw. linux-basierende Betriebssysteme in ihren Produkten einsetzen und die qualitative Entwicklung des Linux-Ökosystems massiv voran getrieben haben.

Anfang Mai 2019 ging es mit einem Kumpel zum ersten Mal in die Toskana, also nach Italien. Gebucht hatten wir für 10 Tage und uns vorgenommen, auf unserer Rundreise durch die Toskana, möglichst viel von Land und Leuten kennen zu lernen. Deshalb sind wir von Köln nach Pisa geflogen und nicht mit dem Auto gefahren, wie ursprünglich geplant. Sonntag Nachmittag angekommen in Pisa, haben wir gleich den reservierten Mietwagen in Empfang genommen, ein neuer Fiat Panda als Benziner. Der Wagen sollte sich wenig später als genau richtig erweisen.

Nachdem alle Formalitäten geklärt waren, ging's auf ins Getümmel des italienischen Strassenverkehrs - echt immer wieder ein Erlebnis kann ich sagen. 2018 habe ich schon als Beifahrer in diversen römischen Taxis gezittert, diesmal durfte ich selber ran ans Steuer. Ok, von Pisa aus losgefahren, ging es dann über die Autobahn Richtung Florenz zu unseren gebuchten Zimmern in einem Landhaus im beschaulichen Montecarlo - nein nicht DAS Montecarlo an der Coté d' Azure, sondern das in der Toskana. Wir haben uns bewusst für den etwas abgelegeren Ort entschieden, da Montecarlo zwischen Pisa und Florenz liegt und von dort aus ganz gut Ausflüge in die nördliche Toskana unternommen werden können, aber auch in den südlichen Teil.

Hintergrund

Vor dem Zeitalter von .NET, also in den 1990er Jahren und davor, wurden bei der Installation von Windows-Anwendungen vielfach verwendete Bibliotheken (DLLs) der Anwendungen im Windows-Systemverzeichnis des PCs abgelegt und in die Windows-Registry eingetragen. Der Grund, warum viele Software-Hersteller dies taten, war u.a. um Speicherplatz zu sparen, der zu der Zeit noch in der Regel sehr wertvoll war. Durch diese einfache Ablage diverser DLL-Dateien im Systemverzeichnis waren allerdings die Möglichkeiten für die Verwaltung von verschiedenen Versionen einer Bibliothek sehr beschränkt, da sich während ihres Lebenszyklus beispielsweise ihre Schnittstelle bzw. der Einstiegspunkt zwischenzeitlich geändert haben konnte. Eine Windows-Anwendung hatte nämlich keine Möglichkeit herauszufinden, ob die in einer DLL-Bibliothek enthaltenen Datentypen wirklich die selben Typen waren, mit denen die Anwendung erstellt wurde. Infolgedessen konnte eine neue Version einer Software-Komponente eine ältere Version davon überschreiben und damit die Anwendung zum Absturz bringen.

Das Intel Hex-Object Format dient zum Übertragen von binären Daten in der Regel über eine serielle Schnittstelle. Mir persönlich ist es seit Ende der 1990er Jahre geläufig, wo ich mich erstmals intensiv mit Mikroprozessoren beschäftigt habe. Laut einer Revision der orignalen Spezifikation von Intel 1988, handelt es sich bei dem hexadezimalen Objektdateiformat "um eine Möglichkeit, eine absolut binäre Objektdatei in ASCII darzustellen. Da die Datei in ASCII anstatt in Binärform vorliegt, ist es möglich, die Datei auch auf Medien wie z.B. Papierstreifen, Lochkarten usw. zu speichern". Wie man anhand der Formulierung sieht, ist das Format also schon recht alt, Lochkarten und dergleichen spielen zum Glück schon eine ganze Weile keine Rolle mehr in der Informatik.

Intel HEX-Dateien werden auch heute noch hauptsächlich im Umfeld der Embedded-Programmierung z.B. bei 8-Bit- und 16-Bit-Prozessoren verwendet, um generierte Programmierdaten der erstellten Programme für diese Prozessoren, EPROMS und ähnliche Bausteine zu speichern. Durch spätere Erweiterungen der Spezifikation wurden sogar noch 32-Bit-Prozessoeren der x86er-Serie von Intel mit berücksichtigt.

Neben den Gründen der technischen Anforderungen an eine Applikation, gibt es bereits seit Mitte der 2000er Jahre einen weiteren Grund, der immer mehr an Bedeutung gewonnen hat, nämlich die bessere Ausnutzung von modernen CPU-Architekturen (Multi-Cores) für ihre Beschleunigung. Um diese Technologien ausnutzen zu wollen, wurde dadurch das Schreiben von Multi-threaded Applikationen notwendig – also das Arbeiten mit mehreren Threads in Programmen.

Der Einsatz von Threads ist nützlich und sinnvoll, wenn lang andauernde Operationen stattfinden, die die Programmausführung blockieren (z.B. längere Berechnungen im Sekundenbereich, Warten auf bestimmte Bedingungen im System / Lauschen auf dem Netzwerk-Port usw.). Aber der Einsatz von klassischen Threads ist jedoch generell schwierig zu verstehen, denn ein bloßer Blick auf den Code reicht oft nicht - frei nach dem Motto: 1. Thread anlegen -> 2. Thread starten -> 3. Beten.

Die Synchronisation gemeinsam genutzter Resourcen erfordert grundsätzlich große Sorgfalt!

log4net ist Teil des Apache "Logging Services"-Projektes bei der Apache Software Foundation. Das Projekt "Logging Services" dient der Bereitstellung von sprachenübergreifenden Logging-Diensten für das Debugging und die Protokollierung von laufenden Applikationen. Das Projekt startete ursprünglich mit dem log4j-Framwork für Java, welches 1995 entwickelt wurde und seitdem gepflegt und kontinuirlich erweitert wird. Bei log4net handelt es sich also um dessen Portierung in das .NET Ökosystem. Unter .NET existieren natürlich auch andere Möglichkeiten zur Protokollierung von Applikationen – neben log4net gibt es weitere etablierte Logging-Frameworks, zum Beispiel „NLOG“ oder auch „Logging Block“ der Microsoft Enterprise Library. Generell bieten Logging-Frameworks deutlich mehr Flexibilität, als eine schnelle Implementierung von Hand, beispielsweise um sogenannte, frei konfigurierbare Appender, also "Wohin" soll denn geloggt werden. Das folgende Tutorial gibt einen schnellen Einstieg in log4net.