home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Programmer 7500 / MAX_PROGRAMMERS.iso / CLIPPER / MISC / ACOM0610.ZIP / SUCCESS.HLP < prev   
Encoding:
Text File  |  1993-06-10  |  33.1 KB  |  606 lines

  1. AdaIC form G89-1091a
  2. file SUCCESS.HLP
  3.  
  4. Ada Information Clearinghouse, 1-800/AdaIC-11, 703/685-1477
  5.  
  6.                              10 Ada SUCCESSES
  7.  
  8.                                By John Keller
  9.  
  10. Reprinted from Military & Aerospace Electronics, August 1991, Copyright 1991, 
  11. Sentry Publishing Co., Inc., Westborough, MA 01581
  12.  
  13. Two or three years ago, a search for 10 unqualified Ada success stories would 
  14. have turned up a whole lot of nothing.  A litany of General Accounting Office 
  15. reports told one Ada horror story after another, of Ada code that wouldn't 
  16. run, qualified programmers who couldn't be found, and concurrent software 
  17. engineering projects that became so entangled that project managers had to 
  18. scrap them and start over from scratch.  Leery of cost overruns and delays, 
  19. program managers willingly granted waivers to the Pentagon's Ada mandate to 
  20. virtually everyone who asked for one.
  21.  
  22. Now the industry has matured.  At the dawning of a new decade, Ada has 
  23. overcome its greatest setbacks.  Today, successful Ada implementations are 
  24. relatively easy to find.  Quality compilers and debugging tools are finally 
  25. readily available for virtually any host environment and target processor -- 
  26. and from a range of competing vendors.  Congress has given the Defense 
  27. Department's mandate the force of law, and DoD has responded with a no-waiver 
  28. policy designed to stop the easy-waiver practices of years past.  More 
  29. important still is an Air Force study that shows, for the first time, that Ada 
  30. really is living up to its promise of offering better maintainability, 
  31. reusability, and programmer productivity than competitive languages.
  32.  
  33. This month, Military & Aerospace Electronics showcases 10 projects that can 
  34. make Ada experts proud, rather than cringe and send them searching for cover.  
  35. Some are big efforts, some small.  Some for embedded and real-time 
  36. applications, some for desktop information-management jobs.  But no matter 
  37. what the application, all of these efforts share at least one common 
  38. characteristic: the programming tools worked.  And that's something that 
  39. wasn't always the case just a few years back.
  40.  
  41.       Project: FS 2000
  42.  
  43.       Sponsor: Finnish, Swedish, Danish, Australian, New Zealand Navies
  44.  
  45.       Integrator: Nobel TechSystems AB, Stockholm, Sweden
  46.  
  47.       Compiler Vendor: Rational, Santa Clara, Calif.
  48.  
  49.       Challenge: Enabling Related Ada Functions to Communicate
  50.  
  51. If ever there was a massive software challenge, this was it: a complicated 
  52. package of more than 1 million lines of Ada code that would provide an 
  53. integrated surveillance, communications, and fire-control system for small 
  54. warships and patrol craft.  What's more, the system had to include independent 
  55. software programs that could communicate and work together -- and designers 
  56. were under pressure to reuse as much code as possible each time the software 
  57. was adapted for different ships belonging to different nations.
  58.  
  59. Today, five years after engineers with Nobel TechSystems AB began writing the 
  60. first lines of code, the resulting FS-2000 system is acknowledged by senior 
  61. U.S. software experts as one of the most successful Ada projects to date.  
  62. Along the way, Stockholm-based Nobel -- formerly Bofors Electronics AB -- had 
  63. to define a proprietary operating system that added several layers of 
  64. communications software to the existing OS-9 operating system and develop a 
  65. new approach to business expressly for their target market -- naval vessels.
  66.  
  67. "We wanted to build the system as a set of cooperating problems," says Jaak 
  68. Urmi, chief of base technologies for Nobel TechSystems, "Ada nicely defines 
  69. how to interface Ada tasks, but there is not a word on how to communicate 
  70. between Ada programs."  And while industry and academia were trying to address 
  71. that problem at the time, Urmi recalls, "we couldn't wait."  Instead, Nobel 
  72. turned to Rational, of Santa Clara, Calif., for development tools and 
  73. assistance.
  74.  
  75. But the task was not that simple.  FS-2000 consists of many systems, ranging 
  76. in scope from data base applications where speed isn't pressing to demanding 
  77. real-time applications for tracking sea-skimming anti-ship missiles and 
  78. directing onboard weapon systems to destroy them within seconds of detection.  
  79. With the processing load distributed over 100 Motorola Inc.  68020 and 68040 
  80. microprocessors, the system was among the most complex Ada projects ever 
  81. attempted.
  82.  
  83. "The software is very highly distributed," says Bob Bond, Rational's executive 
  84. vice president for international sales.  "It's very complex, with intense 
  85. real-time requirements."
  86.  
  87. Two conflicting needs tugged FS-2000's designers in opposite directions.  On 
  88. the one hand, they had to meet hard-real-time constraints; on the other, they 
  89. had to write the software in such a way that it could be easily reused.  So 
  90. while it was tempting to write the real-time portions of the program in 
  91. Assembly language for maximum performance, it was just as important that Ada 
  92. be used as much as possible to promote software portability, maintainability, 
  93. and reuse.
  94.  
  95. Portability was essential because of the broad application of the system.  
  96. Nobel's FS-2000 command-and-control system is now in use aboard Swedish KKV 
  97. coastal corvettes, Danish Stanflex 300 corvettes, Swedish A-19 submarines, 
  98. Finnish coastal patrol boats, and Danish inspection ships designed for 
  99. fisheries enforcement near Greenland.  The system is also scheduled to be 
  100. incorporated into a planned Australian/New Zealand frigate.
  101.  
  102. Adding further to the already complex equation, was the requirement that 
  103. developers write custom software to link the multiple Ada programs -- without 
  104. violating Ada's strict guidelines for acceptable use.  The answer, Urmi says, 
  105. came after much study.  "We implemented an Ada remote rendezvous that makes it 
  106. possible to structure a set of Ada programs so you don't go outside the 
  107. language," he explains.  The rendezvous is folded into OS-2000, a custom 
  108. operating system based on OS-9.  "It's basically OS-9 with a lot of layers of 
  109. software to support Ada and this distributed system."
  110.  
  111. Now Urmi and his colleagues are facing a new challenge.  With Unix becoming an 
  112. industry standard, they're hard at work trying to substitute Unix for OS-9 as 
  113. much as possible.  Urmi predicts Nobel's future shipboard command and control 
  114. systems will include a mixture of OS-9 and Unix, with OS-9 handling the 
  115. demanding real-time tasks and Unix handling the more conventional chores.  The 
  116. arrangement is similar to today's technique of using Assembly routines 
  117. embedded in Ada programs to squeeze out every microsecond of performance.
  118.  
  119.       Project: MK 41 Vertical Launch System Upgrade
  120.  
  121.       Sponsor: U.S. Navy
  122.  
  123.       Integrator: Martin Marietta Corp. Aero and Naval Systems Group, 
  124.       Baltimore
  125.  
  126.       Compiler Vendor: DDC-I Inc., Phoenix, Ariz.
  127.  
  128.       Challenge: Achieving The fastest Possible Interrupt Handling
  129.  
  130. When engineers from Martin Marietta Corp.'s Aero and Naval Systems group in 
  131. Baltimore started designing the Navy's Vertical Launch System Baseline 4 
  132. upgrade two years ago, the ability to handle software interrupts was foremost 
  133. in their minds.  That's one of the reasons they chose Ada compilers from DDC-I 
  134. Inc. of Phoenix, Ariz., to support their VLS computers.  The computers are 
  135. based on Intel Corp.'s 80286, 80386, and 80186 microprocessors, says John 
  136. Page, Martin's chief of embedded software on the VLS project.  DDC-I, Page 
  137. says, offers two kinds of interrupt handling -- fast and normal.  Back in 
  138. 1989, the competition didn't, he says.
  139.  
  140. The Vertical Launch System arrays as many as 61 missiles and launchers 
  141. side-by-side, like eggs in an egg carton, below the decks of the Navy's 
  142. Arleigh Burke and Spruance-class destroyers and Ticonderoga-class cruisers.  
  143. The system, which can fire both offensive and defensive weapons, is also used 
  144. in surface vessels belonging to several foreign navies.  Martin's job was to 
  145. replace the low-level sequencing computer that controls missile launch 
  146. sequencing and interfaces with fire control computers.  Engineers tore out 
  147. 8-bit processors and replaced them with a system based on two 80386 processors 
  148. and ten 80186 processors, all running Ada, and seven 8097 microcontrollers 
  149. running code written in C.
  150.  
  151. Their biggest concern: real-time interrupt handling.  That's crucial because 
  152. missiles have to respond to changing threats within seconds -- without waiting 
  153. for the computer to complete tasks in progress.  A missed interrupt message 
  154. can cause the VLS system to miss incoming missiles, lose target opportunities, 
  155. waste missiles by inadvertently flooding launching tubes, or even cause 
  156. accidental detonations of multiple warheads.
  157.  
  158. DDC-I's fast interrupt handler bypasses the runtime system scheduler, so 
  159. messages go straight into the source code, Page explains.  That way "it's as 
  160. fast as the microcontroller and the processor."  By contrast, the normal 
  161. interrupt handler is an Ada task that the runtime system schedules as the 
  162. interrupts come into the system.  All interrupts must be handled within a 1 to 
  163. 2 ms window, but some must be taken care of more quickly than others.  DDC-I's 
  164. normal interrupt handler, which features a context switch time of 25 us for an 
  165. Ada rendezvous on a 16-MHz 80386 machine, beats the requirement by as much as 
  166. 80 times; DDC-I's fast interrupt handler is another 10 times faster than that.
  167.  
  168. But Page says that designers shouldn't use the fast interrupt handler unless 
  169. they're faced with potential data overruns, in which the computer receives 
  170. data faster than it can handle.  That's because the fast interrupt handler 
  171. gains its speed by blocking the flow of other messages.  "Unless you have a 
  172. definite need to use the fast interrupt handler, it's better to use the normal 
  173. handler because [the fast handler] precludes you from scheduling and passing 
  174. data to other tasks."  The MK 41 VLS, which can fire the Tomahawk and Sea 
  175. Sparrow missile, Antisubmarine Rocket, and Standard Missile II, is scheduled 
  176. for Navy acceptance this month, with the first test firings this fall.
  177.  
  178.       Project: B-2 Stealth Bomber Air Crew Simulator
  179.  
  180.       Sponsor: U.S. Air Force
  181.  
  182.       Integrator: CAE Industries Link Flight Simulation Division, Binghamton, 
  183.       N.Y.
  184.  
  185.       Compiler Vendor: Concurrent Computer Corp., Tinton Falls, N.J.
  186.  
  187.       Challenge: Building Real-Time Extensions To Speed Ada Execution
  188.  
  189. Few defense systems have real-time requirements as stringent as air crew 
  190. flight simulation.  Any perceived delay in the device as it responds to 
  191. control movements compromises the training's value and makes the air crew lose 
  192. confidence in the machine.  Engineers at CAE Industries' Link Flight 
  193. Simulation Division in Binghamton, N.Y., confronted this problem when the Air 
  194. Force contracted them to devise a simulator, written in Ada, for the B-2 
  195. stealth bomber.  Link turned to Concurrent Computer Corp., Tinton Falls, N.J., 
  196. in 1986 to provide software and hardware fast enough for the job.
  197.  
  198. Although Ada is intended for real-time embedded applications, critics often 
  199. fault the language for failing to handle hard-real-time tasking well.  Until 
  200. recently, the accepted method for Ada programmers working time-critical tasks 
  201. was simply to write them in Assembly or C.  That method is fast and efficient, 
  202. but can be difficult to maintain or reuse.
  203.  
  204. But when they started work on the B-2 simulator, Concurrent's engineers 
  205. decided to handle virtually all time-critical tasks in Ada by writing a series 
  206. of real-time extensions with Ada's pragma facility, which sends special 
  207. instructions to the compiler to attain maximum speed.
  208.  
  209. "Time-critical Ada needs real-time extensions," says Wendy Hudson, 
  210. Concurrent's senior manager of compiler development.  "Ada is a robust 
  211. language, but there are subtleties underneath, and most basic Ada doesn't 
  212. handle real time well."
  213.  
  214. Concurrent's 19-processor parallel architecture for the B-2 simulator, which 
  215. is based on the company's 3280 processor, draws heavily on a real-time 
  216. extension designed to suppress an Ada task that routinely checks for stack 
  217. memory overflow, "If a subroutine is being called, you have the option to put 
  218. in this pragma that says don't do the stack checking," Hudson says.  "It saves 
  219. overhead by saving a couple of instructions."
  220.  
  221. But to do this, Hudson and her colleagues wrote software tools around the 
  222. pragma that guarantee the programmer from the start that he'll have enough 
  223. stack space, which is area set aside in main memory for arithmetic 
  224. calculations or for keeping track of internal machine operations.  Concurrent 
  225. developed tools to calculate how much stack space a program needs at any given 
  226. time in order to guard against overflow.  So by determining that need from the 
  227. start -- and by structuring code to require the minimum amount of stack memory 
  228. at any given time -- users can safely avoid stack overflow checking while 
  229. running code.
  230.  
  231. The B-2 simulator, which consists of more than 2 million lines of code, is now 
  232. in its final stages of development.
  233.  
  234.       Project: YF-22 Common Integrated Processor Avionics
  235.  
  236.       Sponsor: U.S. Air Force
  237.  
  238.       Integrator: Hughes Aircraft Co., Radar Systems Group, El Segundo, Calif.
  239.  
  240.       Compiler Vendor: Irvine Compiler Corp., Irvine, Calif.
  241.  
  242.       Challenge: Using Ada Multitasking To Its Full Advantage
  243.  
  244. One of the qualities that attracted the Defense Department to Ada in the first 
  245. place was its ability to execute several tasks at once.  But software 
  246. engineers working on advanced avionics couldn't take full advantage of that 
  247. multitasking capability until there was hardware available to really support 
  248. it.  That's now available in Intel Corp's i960, the standard 32-bit 
  249. microprocessor for Lockheed Corp's F-22 Advanced Tactical Fighter.
  250.  
  251. "The i960 processor understands multitasking in the silicon," says Dan Eilers, 
  252. president of Irvine Compiler Corp., Irvine, Calif.  "It actually has hardware 
  253. instructions to schedule and deal with different processes" -- capabilities 
  254. unavailable, he claims, on competing processors, such as MIPS Computer Systems 
  255. Inc.'s R3000.  "This is one key reason why the ATF uses the i960, because you 
  256. have direct hardware support for these concepts."
  257.  
  258. Without a multitasking language like Ada and a chip like the i960 that can use 
  259. it to full advantage, "you have to do clumsy things outside the language and 
  260. in the operating system" to handle interrupt tasks, Eilers says.  "If the 
  261. language is sequential [like C] and your application is parallel, you have a 
  262. mismatch between the abstractions available in your programming language, and 
  263. those required by your application."
  264.  
  265. With Irvine's Ada compiler, F-22 software engineers were able to handle 
  266. interrupts within the language -- a crucial quality for avionics.  Interrupts 
  267. are crucial in avionics applications, since software tasks must routinely be 
  268. stopped and set aside so the system can handle higher-priority jobs, such as 
  269. threat warning and avoidance.
  270.  
  271. Hughes Radar Systems Division, El Segundo, Calif., which is developing the 
  272. F-22's Common Integrated Processor avionics, chose Irvine in 1986 because the 
  273. company was the first to offer an i960 compiler -- one year before its prime 
  274. competitor, Tartan Inc.  of Monroeville, Pa., brought its compiler to market.  
  275. Tartan, however, claims it's the first to have its i960 compiler pass DoD 
  276. validation.  Lockheed's YF-22 beat out a rival from a team led by Northrop 
  277. Corp. and McDonnell Douglas Corp. in April, and the program's 
  278. demonstration/validation phase is wrapping up this summer.
  279.  
  280.       Project: Advanced Field Artillery Tactical Data System (AFATDS)
  281.  
  282.       Sponsor: U.S. Army Communications-Electronics Command (CECOM), Fort 
  283.       Monmouth, N.J.
  284.  
  285.       Integrator: Magnavox Government/Industrial Electronics Co., Fort Wayne, 
  286.       Ind.
  287.  
  288.       Compiler Vendor: TeleSoft, San Diego
  289.  
  290.       Challenge: Building a complex system with immature technology
  291.  
  292. The Defense Department's first standardized version of Ada was only a year old 
  293. when the Army and Magnavox Government/Industrial Electronics Co., Fort Wayne, 
  294. Ind., started work on the Advanced Field Artillery Tactical Data System in 
  295. 1984.  AFATDS was going to be one of DoD's first major Ada projects.
  296.  
  297. The trouble was, there were virtually no reliable Ada compilers on the market 
  298. at the time, the AFATDS central processor -- Motorola Inc.'s 68020 -- was 
  299. brand spanking new and didn't have a proven track record, and the project 
  300. called for 1 million or more lines of code -- more than any prior program.  
  301. Recalls Mark Overgaard, vice president for advanced development at San 
  302. Diego-based TeleSoft, which provided Ada compiler support: "It was pushing 
  303. technology on all fronts."
  304.  
  305. It seemed like a disaster.  Magnavox engineers had software problems from the 
  306. start.  And, for the first three years running, the company was lambasted in 
  307. reports prepared for Congress by the General Accounting Office, Capitol Hill's 
  308. investigatory arm.  Critics called for the program's cancellation and sought 
  309. to replace it with a competing system from Litton Industries Inc. called Light 
  310. Tacfire.  "Compilers had a lot of problems," says Ron Lawson, AFATDS software 
  311. engineering manager at Magnavox, in a classic understatement.  Perhaps just as 
  312. troublesome, he adds, was the lack of an Ada debugger for the 68020 target 
  313. hardware.
  314.  
  315. But Magnavox weathered the storm.  Today, John Solomond, director of DoD's Ada 
  316. Joint Program Office, points to AFATDS as one of the most successful military 
  317. Ada programs in the U.S. Magnavox started turning things around in 1987 and, 
  318. two years later, the Army redefined AFATDS hardware requirements, mandating 
  319. that the software run on Army Tactical Command and Control System common 
  320. hardware, rather than the custom computers originally planned.  That change -- 
  321. to Hewlett-Packard Co. computers adapted for military use by Miltope Corp., 
  322. Melville, N.Y. -- effectively removed TeleSoft from the project, and handed 
  323. compiler work over to Alsys Inc., Burlington, Mass.
  324.  
  325. Still, Magnavox officials credit TeleSoft for helping to get the program back 
  326. on track when everyone in Washington seemed bent on letting it die.  Magnavox 
  327. officials agree that an extremely close relationship between the two companies 
  328. may have been the key to salvaging AFATDS.  Indeed, TeleSoft even delivered 
  329. its own source code directly to Fort Wayne, where it was loaded onto 
  330. Magnavox's host computer systems.  That meant TeleSoft "could make fixes right 
  331. on their machines, and within 24 hours [Magnavox] could be back in business," 
  332. Overgaard says.  "We had technicians on site.  That makes a big difference on 
  333. these big projects using complex languages with a lot of subtleties."
  334.  
  335. In return, Magnavox provided TeleSoft with working copies of AFATDS code as it 
  336. was developed, so the Ada vendor's analysts could use it to test changes to 
  337. their compilers and ensure that revised compilers could efficiently handle 
  338. such large programs.
  339.  
  340. A footnote: The Army's restructuring of the AFATDS program two years ago 
  341. essentially forces Magnavox to start again from scratch with a new design, new 
  342. software requirements analysis, and a move from the old menu-driven user 
  343. interface to a graphical interface based on X-Windows, Motif, and the Unix 
  344. operating system.  Code development has barely started.  Even so, Lawson says 
  345. Magnavox has completed much of the shovel work, because his engineers will be 
  346. able to reuse as much as 50 percent of the Ada code they developed with the 
  347. first go around.  The project is still woefully behind its original schedule, 
  348. which called for fielding in the late 1980s.  But with reusable Ada code, and 
  349. with the introduction of well-tested off-the-shelf software for the user 
  350. interface and data base construction, Lawson says AFATDS is on track for its 
  351. scheduled March 1993 delivery to the Army.
  352.  
  353.       Project: Integrated Control & Avionics for Air Superiority (ICAAS)
  354.  
  355.       Sponsor: U.S. Air Force
  356.  
  357.       Integrator: Lear Astronics Corp., Santa Monica, Calif.
  358.  
  359.       Compiler Vendor: InterAct Inc., New York
  360.  
  361.       Challenge: Developing Software for Multiprocessing Architecture
  362.  
  363. Software engineers at Lear Astronics Corp., Santa Monica, Calif., had to break 
  364. new ground in 1988 when they won a contract to develop the Integrated Control 
  365. & Avionics for Air Superiority system, or ICAAS, a situation-awareness and 
  366. flight-control computer designed to enhance the air-combat capability of the 
  367. aging F-15.
  368.  
  369. Their challenge was to write software for a multiprocessor system based on 
  370. MIPS Computer Systems Inc.'s R3000 RISC processor and the MultiBus II 
  371. backplane/data bus.  No one had ever done that before.
  372.  
  373. Lear Astronics was a beta test site for InterAct Inc.'s Ada/MIPS Cross 
  374. Compiler system, so it was the natural choice for the company's developers.  
  375. But to optimize the resulting Ada code for ICAAS' multiprocessing 
  376. architecture, "we needed to modify the runtime system to provide the hooks, 
  377. communications, and device drivers to exercise the [MultiBus II] 
  378. architecture," says Bernard Shen, the project's lead software engineer.
  379.  
  380. Shen and his colleagues devised a message-passing scheme, rather than the more 
  381. conventional approach of using shared memory and semaphores, because it was 
  382. more secure and was less susceptible to data corruption, he says.  But message 
  383. passing, with its extra layer of communications software, consumes twice as 
  384. much throughput capacity as shared memory systems.  That factored heavily in 
  385. Lear's decision to stick with the InterAct compiler, he adds, since its fast 
  386. and efficient code put less demand on the hardware.
  387.  
  388. "The InterAct code is almost as fast as my hand-coded Assembly," Shen says.  
  389. Now InterAct is introducing Version 2.0 of its R3000 compiler, which Shen says 
  390. produces code that's twice as fast as the previous version.  And Lear is 
  391. wasting no time upgrading ICASS with the new compiler.  "[Its] performance 
  392. makes such a big difference, that you really don't have to care [in terms of 
  393. speed] whether you have shared memory or message passing," Shen says.  His 
  394. advice for other projects: "If you choose the right compiler, you'll be O.K."  
  395. Lear delivered its portion of ICASS to the Air Force in October 1990.  Flight 
  396. tests on the F-15 are to begin next month.
  397.  
  398.       Project: Advanced Navy Submarine Communications Buffer
  399.  
  400.       Sponsor: U.S. Navy
  401.  
  402.       Integrator: Naval Ocean systems Center, San Diego
  403.  
  404.       Compiler Vendor: Alsys Inc., Burlington, Mass.
  405.  
  406.       Challenge: Code Reuse Across Multiple Platforms
  407.  
  408. The software the Navy was using in the mid-1980s to automate its strategic 
  409. submarine communications systems was a technical success.  Users didn't 
  410. complain and system failures were rare.  But maintaining those programs was a 
  411. logistical nightmare -- the systems were a mish-mash of hardware and software 
  412. written primarily in poorly documented Assembly language.
  413.  
  414. By 1987, the systems needed to be modernized.  But given their software 
  415. architectures, upgrading them was nearly impossible.  So program managers at 
  416. the Naval Ocean Systems Center in San Diego decided to start from scratch, 
  417. reprogramming NISBS, the NATO Interoperable Submarine Broadcast System, in 
  418. Ada.  Now they're using that program as a foundation for two other submarine 
  419. communications systems -- the Submarine Message Buffer and the Advanced 
  420. Message Processing System.
  421.  
  422. The two spin-off projects are expected to multiply into an entire family of 
  423. submarine communications systems, all of which will be made up of 
  424. predominantly common software components.  The goal: only about 10 percent of 
  425. each new program will be fresh Ada; the rest will all be taken from NISBS.
  426.  
  427. The savings are phenomenal.  NOSC's Submarine Message Buffer program might 
  428. have cost $2.6 million and taken 235 man months to develop if it had to be 
  429. developed from scratch, says program manager Ben Barlin.  Instead, it's 
  430. costing $550,000 and taking just 48 man months.  Although it's a relatively 
  431. small program -- about 20,000 lines of code -- Barlin says he can get the same 
  432. time and cost savings on projects of 1 million lines or more.
  433.  
  434. Key to that process is compelling the sponsoring system program office -- in 
  435. this case the Space and Naval Warfare Systems command -- to specify 
  436. requirements, rather than narrow instructions for development.  As a result, 
  437. the customer gets new systems into the field faster, Another bonus: functional 
  438. prototypes early in the design cycle, so users can provide feedback on design 
  439. and performance virtually from the beginning.  "Don't let the sponsors dictate 
  440. how to do it," Barlin advises.  "Let them dictate what they want.  You 
  441. [should] be responsible for the implementation."
  442.  
  443. Barlin's group does all the work on site at NOSC labs, using Intel Corp. 
  444. 80386-based personal computers as both the development environment and the 
  445. target processor.  The project began with 80286-based machines in 1987 and was 
  446. converted to 386 platforms two years later.  Alsys Inc., Burlington, Mass, 
  447. supplies the compiler, but Barlin says the tools are not the most important 
  448. thing here -- it's the reuse process, he says, that makes the difference.
  449.  
  450.       Project: Marine Corps Command Management Information System
  451.  
  452.       Sponsor: U.S. Marine Corps
  453.  
  454.       Integrator: Marine Corps Resources Management Directorate, Albany Marine 
  455.       Corps Logistics Base, Ga.
  456.  
  457.       Compiler Vendor: Aetech Inc., Solana Beach, Calif.
  458.  
  459.       Challenge: Mapping Off-The-Shelf PC Graphics Into Ada
  460.  
  461. The Marine Corps' project to upgrade its Command Management Information System 
  462. (CMIS) with Ada software was proceeding on course and on schedule last year.  
  463. Then disaster struck: software engineers discovered the Alsys Inc. compiler 
  464. they were using couldn't map DOS-based graphics programs into Ada or support 
  465. the use of a mouse.
  466.  
  467. Without the ability to use such programs as PC Paintbrush and Harvard 
  468. Graphics, or permit the use of a mouse on their Intel Corp. 80286 and 
  469. 80386-based personal computers, the Marine engineers were in a quandary.  They 
  470. needed those capabilities and they needed Ada.  But no one could give them 
  471. both.  Then, after looking into dozens of compiler products, they contacted 
  472. Aetech Inc. in Solana Beach, Calif.
  473.  
  474. Aetech provided just what the doctor ordered.  "We needed the Aetech compiler 
  475. and tools to display the graphical information, and for the graphic user 
  476. interface and mouse driver," says 1st Lt. Lloyd Biggs, assistant officer in 
  477. charge of Ada programming for the Information Resources Management Directorate 
  478. at Albany Marine Corps Logistics Base, Ga.  "Aetech had a mouse driver 
  479. package, which Alsys did not provide, and they can display the graphical 
  480. images of several formats."
  481.  
  482. The Marines' CMIS program is an executive information system designed to pass 
  483. logistics information up the chain of command, and it makes heavy use of bar 
  484. graphs and pie charts so commanders can efficiently interpret data and pass it 
  485. on to their high-ups, Biggs says.
  486.  
  487. The Marines moved CMIS to Ada because the older version, written in a language 
  488. called Ready Master, didn't allow them to service all CMIS users with one 
  489. program.  "We used to have to develop separate programs for each user, and it 
  490. became cumbersome to maintain," says Capt. J.A. Hernandez, the directorate's 
  491. officer in charge of Ada programming.  "The only drawback to Ada was the [lack 
  492. of available] packages to handle these low-level capabilities that we needed.  
  493. Other than Aetech, there wasn't anybody out there who supplied them."
  494.  
  495.       Project: Wide Area Mine (WAM)
  496.  
  497.       Sponsor: Army Armament Research and Development Command, Picatinny 
  498.       Arsenal, N.J.
  499.  
  500.       Integrator: Textron Inc.'s Defense Systems, Wilmington, Mass.
  501.  
  502.       Compiler Vendor: Tartan Inc., Monroeville, Pa.
  503.  
  504.       Challenge: Optimizing Code For Different Memory Types
  505.  
  506. Modern military systems often integrate multiple types of solid state memory, 
  507. including fast random-access memory chips and nonvolatile programmable 
  508. read-only memories.  But the incompatible speeds and wait states of the memory 
  509. chips can be a show stopper for weapons designers.
  510.  
  511. Program code must be written in such a way that real-time performance isn't 
  512. sacrificed just because memory wait states aren't the same.  This was an 
  513. important concern when engineers designing WAM, the Army's Wide Area Mine, 
  514. began looking for an Ada compiler in 1989.  Their system was going to include 
  515. static RAMs, erasable PROMs, and electrically erasable PROMs.  They turned to 
  516. Tartan Inc., of Monroeville, Pa., to develop and provide an Ada compiler.
  517.  
  518. "These different memories have different wait states, and our product allows 
  519. the user to specify the wait states that will be employed in the memory," says 
  520. John Staire, DSP product manager at Tartan.  "It allows us to optimize the 
  521. code generated for the machine."
  522.  
  523. With an architecture based on Texas Instruments Inc.'s 320C30 digital signal 
  524. processor, WAM uses seismic and acoustic sensors to detect enemy tanks.  The 
  525. unit then lobs a munition into the air where it conducts a localized search 
  526. before attacking the tank from above, where its armor is thinnest and most 
  527. vulnerable.  To succeed, the mine has to process information fast -- 
  528. time-critical subroutines must execute in less than 500 ms -- with as little 
  529. processing and memory hardware as possible.
  530.  
  531. Gary Viviani, principal engineer for Textron, adds that Tartan takes full 
  532. advantage of the C30 architecture, which takes four cycles to branch, or move 
  533. to different sections of the program, by filling each cycle with logic tasks 
  534. that otherwise would have to be done after branching.  "Tartan isn't letting 
  535. any of those cycles go to waste while it waits for the processor to be ready," 
  536. Viviani says.  WAM is now in full-scale development.
  537.  
  538.       Project: Ada-To-Motif Bindings (Developed for the EUCOM Command and 
  539.       Control System)
  540.  
  541.       Sponsor: Army Communications-Electronics Command, Fort Monmouth, N.J.
  542.  
  543.       Integrator: NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
  544.  
  545.       Compiler Vendor: Meridian Software Systems Inc., Irvine, Calif.
  546.  
  547.       Challenge: Making Ada Compatible With the Motif Graphical User Interface
  548.  
  549. It's no secret that the Defense Department requires all weapons-system 
  550. software to be written in Ada.  Less known -- though no less important -- is 
  551. that DoD is also standardizing on the Open Software Foundation's Motif 
  552. graphical user interface for all computer information systems.  But despite 
  553. DoD's requirements, binding together popular "point-and-click" interface was 
  554. next to impossible.
  555.  
  556. Until now.  The National Aeronautics and Space Administration's Jet Propulsion 
  557. Laboratory broke through the barrier in May when it delivered a Motif and 
  558. Ada-based command, control, and communications system to the U.S. European 
  559. Command in Stuttgart, Germany.
  560.  
  561. With help from Ada compiler vendor Meridian Software Systems Inc., Irvine, 
  562. Calif., JPL wrote the first-ever Ada bindings to Motif.  And now JPL is making 
  563. the bindings available, free of charge, as government-furnished equipment to 
  564. companies and government agencies that need them.  JPL wrote the bindings 
  565. while under contract to the Army Information Systems Management Activity's 
  566. Office for Command Center Upgrades and Special Projects, located at Fort 
  567. Monmouth, N.J.
  568.  
  569. Assembling the bindings wasn't as easy as it might sound, says Andrew 
  570. Magruder, a JPL systems programmer who's been closely involved with the 
  571. project to build a decision support system for the Army Headquarters European 
  572. Command's Command and Control System upgrade.  The problem was that Motif is 
  573. written in C, a loosely controlled language that doesn't mesh well with Ada's 
  574. notoriously tight controls.  "We tried lots of compilers and platforms, and 
  575. they didn't work," Magruder says.
  576.  
  577. Then they tried Meridian's -- and it worked.  Unlike most compilers, the 
  578. Meridian product doesn't translate Ada code directly to Assembly before 
  579. generating machine language.  Instead, it incorporates an intermediate step, 
  580. translating the Ada into C before boiling it down into machine language for 
  581. specific target hardware -- in the case of the EUCOM C2 system, MIPS Computer 
  582. Systems Inc.'s R3000 processor, the RISC engine within Digital Equipment 
  583. Corp.'s DECStation 3100.
  584.  
  585. Meridian makes the extra step through C to make the compiler more portable 
  586. from one host computer to the next, Magruder says.  The fact that the 
  587. intermediate step was the key to binding Ada to Motif -- and conceivably other 
  588. C-based products and standards -- was a bonus.  But it was a major step 
  589. forward for DoD software compliance.  Indeed, since JPL's breakthrough, 
  590. Magruder says, he can barely keep up with demand.  "We get calls every single 
  591. day."
  592.  
  593.                             **********************
  594.  
  595.                  Ada Information Clearinghouse (AdaIC)
  596.                                P.O. Box 46593
  597.                         Washington, DC 20050-6593
  598.              703/685-1477, 800/AdaIC-11, FAX 703/685-7019
  599.            adainfo@ajpo.sei.cmu.edu; CompuServe 70312,3303
  600.  
  601. The AdaIC is sponsored by the Ada Joint Program Office and operated by IIT 
  602. Research Institute.
  603.  
  604.  
  605.  
  606.