Softwarebug im F-22 Kampfjet!

[blueflash]

Das war ein Programmierfehler in der Navigationssoftware, was interessieren da Echtzeitsysteme.

Wenn man schon nichts weiss, dann kann man sich auch mal erklären lassen, wie sich die Sachen verhalten. Aber manchmal bleibt man lieber auf seinem Unwissen sitzen, nicht?

@alle die es interessiert:
Wie kann die Datumsgrenze die Nav-Software abstürzen lassen?

Natürlich gibt es eine Menge Möglichkeiten, aber um dem Durchschnittscomputernutzer mal klar zu machen, worum es hier geht, nehme ich mal eine Möglichkeit aus dem Betriebssystembereich.

1. Was ist ein Echtzeitsystem?
Bei dynamischen Systemen mit Computersteuerung kommt es, im Gegensatz zum Desktop PC, darauf an, bestimmte Eingabewerte möglichst zeitnah mit Ausgaben zu verknüpfen. Nach einer gewissen Zeit verliert die Ausgabe ihren Wert. Mal ganz allgemein gesprochen. Paradebeispiel ist hier der Airbag, wenn der Chip nicht noch vor dem Aufprall des Kopfes auf dem Lenkrad entscheidet, ob der Airbag geöffnet werden soll, dann kann er es auch lassen. Es gilt also Zeitgrenzen einzuhalten. Wenn diese Zeitgrenzen zwischen Anfang der Berechnung und Ende nicht eingehalten werden und der Ausgabewert daraufhin sofort völlig wertlos ist, spricht man von harten Echtzeitsystemen (bei kontinuierlichem Wertverlust von weichen).

2. Wo ist das Problem?
Früher hatte man relativ einfache Systeme, die ein Programmierer relativ leicht überblicken konnte. Einfach gesprochen: Es gab einen Chip und ein Programm. Die Ausführungszeit konnte man dann einfach anhand Chiptaktung und Befehlszahl ausrechnen. Heutzutage sieht die Sache komplizierter aus: Es gibt meist wenige Ressourcen (Prozessoren, Bus, etc.), um die einige Prozesse konkurrieren. Um die Prozesse nun auf die Ressourcen zu verteilen und die Echtzeitanforderungen zu erfüllen, werden die Prozesse verwaltet (scheduling). Das kann durch einen priviligierten Prozess oder ein Abstimmungsprotokoll der beteiligten Prozesse erfolgen. Insbesondere wenn verschiedene Geräte über einen Bus miteinander kommunizieren, verwendet man gerne entsprechende Protokolle. Ein gutes und interessantes Beispiel ist der Canbus aus der Automobiltechnologie. Hier stimmen sich die Geräte über eingebaute Uhren über ihre Zugriffszeiten auf den Bus ab um z.B. dafür zu sorgen, dass die Ergebnisse des Navigationscomputers rechtzeitig mit den Daten des GPS Systems versorgt werden.

3. Was kann passiert sein?
Angenommen, der Navigationscomputer beteiligt sich an dem Busprotokoll. Dazu teilt er in regelmäßigen Abständen seine Systemzeit den anderen Geräten mit, damit die untereinander die natürlichen Abweichungen ihrer Quarztkristalle ausgleichen können (sie einigen sich quasi auf eine durchschnittliche Uhrzeit). Diese Differenzen werden normalerweise in Form von Offsets gespeichert, die auf die eigene Uhrzeit addiert werden. Wenn der Navigationscomputer aber seine Uhrzeit durch den Überflug der Datumsgrenze ändert, ergibt sich ein riesiger Unterschied zu den anderen Geräten am Bus. Jetzt kann, je nach Protokoll, alles mögliche passieren. Denkbar ist zum Beispiel, dass jetzt der Navigationscomputer den Bus für 24h anforderte und somit alle anderen Geräte von der Kommunikation abhielt. Auf jeden Fall ist der normale Gang der Dinge plötzlich gestört.

Noch Fragen ?

[Nighthawk_]

Aber der Fehler lag eben nicht in der Nähe des Milleniumbugs (den man in der Software von vorne herein wohl nie drin hatte).
Was hilft es dir denn, wenn du an einer Stelle im Programmcode weißt, da hätte leicht ein Fehler sein können?
Der Fehler einige Tausend Zeilen darunter oder darüber hat damit nichts zu tun.
Gehört zwar beides im weitesten Sinne zu den Datumsangaben, aber sonst gibt es da keine logische Verbindung.

[Sandswind]

Einmal gab es halt nur zwei Stellen für die Jahreszahlen und bei anderen gibt es irgendeinen Programmierfehler im Programmcode.

Beides sind Programmierfehler, denn die fehlenden Stellen erscheinend ja nicht per Zufall. Sie sind ebenso ins Programm eingegeben worden, wie der hier vorliegende Fehler.

[Nighthawk_]

Soweit ich das überblicken kann, liegen die Fehlerquellen eben nicht woanders. Sobald die Software einen Datumswechsel ausführen muss, stürzt sie ab. Nichts anderes war der .

Wie gesagt, an der Oberfläche mag das schon so aussehen.
Aber jetzt frag doch mal weiter.
Warum die Navigationssoftware abgestürzt ist und warum es einen Milleniums-Bug geben könnte.
Und schon hast und zwei ganz unterschiedliche Fehlerquellen.
Einmal gab es halt nur zwei Stellen für die Jahreszahlen und bei anderen gibt es irgendeinen Programmierfehler im Programmcode.
Vielleicht was ganz harmloses, Zahlendreher oder so.
Und deshalb: Das eine hat mit dem anderen wenig bis gar nichts zu tun.
So halt meine Auffassung dazu.
Ist schwer das abschließend zu beurteilen, schließlich wissen wir so gut wie nichts darüber.

[Sandswind]

Schön, es hat beides oberflächlich mit der Datumsangabe zu tun - soweit man das beurteilen kann liegen die Fehlerquellen aber wo vollkommen anders.

Soweit ich das überblicken kann, liegen die Fehlerquellen eben nicht woanders. Sobald die Software einen Datumswechsel ausführen muss, stürzt sie ab. Nichts anderes war der Milleniums-Bug. Wie gesagt kenne ich mich damit beim besten Willen nicht aus, aber hochbezahlte Spitzenkräfte schon. Die müssten doch einen populären Fehler wie den erwarten können.

[Nighthawk_]

Man dürfte aber bei den Softwareschmieden dahingehend sensibilisiert sein.

Ich verstehe deine Logik nicht ganz.
Wie schlägst du denn die Brücke vom Millenniumbug zu dem Softwarebug der F-22A? Schön, es hat beides oberflächlich mit der Datumsangabe zu tun - soweit man das beurteilen kann liegen die Fehlerquellen aber wo vollkommen anders. Ich als informierter Laie () verstehe schon, das man das bei derartig umfangreichen und brandneuen Programmcodes übersehen kann.
Womöglich wurde dahingehen ja getestet - der Fehler trat halt aus irgendwelchen Gründen nicht auf. Durchaus möglich, aber das können wir mangels Information schlecht beurteilen.
So bleibt eigentlich nur darauf hinzuweisen, dass Kinderkrankheiten bei einem Kampfjet normal sind und das Problem in Rekordzeit behoben wurde.

[Sandswind]

Da ging es doch ganz speziell um das neue Jahrtausend.
Der Wechsel des Wochentages ist eigentlich sowas von normal - an diese Möglichkeit denkt man schlicht nicht.

Man dürfte aber bei den Softwareschmieden dahingehend sensibilisiert sein. Immerhin war das damals eine große Nummer, die einem im Gedächtnis bleibt. Daher müsste man sich generell bei solchen Datums- und Zeitwechseln der möglichen Problematik bewusst sein. Zumindest stelle ich mir das als Laie so vor.

[Nighthawk_]

Die kriegt die Air Force auch

Ja aber wie es im Moment aussieht wird sich auch deren Version der F-35 mit dem Landen auf Trägern "etwas" schwer tun...
Die F-35A wird genausowenig auf Trägern landen können wie die F-35B Senkrechtstarts ala F-35C durchführen kann.
F-35 ist halt nicht gleich F-35.

Woher soll man also wissen, dass es beid er F-22 nicht so ist, wenn man sich nicht großartig damit beschäftigt

Frag mich nicht, ich beschäftige mich schließlich damit

@ Hamarkhis
Ich denke so grundsätzlich wird das Problem nicht sein.
Irgendwo in den Tiefen der Programmcodes hat sich halt ein Fehler eingeschlichen. Vielleicht war es ein nur Zahlendreher oder sonstwas banales (die Sache war ja binnen Tagen vom Tisch).
Es ist halt so, die Amis hüten die Codes wie ihren Augapfel. Und offensichtlich ist es ihnen wurscht das Teile der Öffentlichkeit gerne mehr über das Problem wüssten.
Wir der Raptor schlecht gemacht und unterschätzt ist das für sie sogar positiv wenn es in den Krieg geht.
Das ist das üblichen Spiel. Nicht sonderlich außergewöhnlich – da hat die Air Force schon ganz andere Dinger abgezogen.
Nicht nur mit der Öffentlichkeit.

[Harmakhis]

@ Hamarkhis
Ich sag ja - eigentlich ist es ein recht absurder Fehler.
Irgendwie hat die Navigationssoftware den Datumswechsel nicht gefressen - es gab einen Fehler und der hat sich dann anscheinend durch das ganze System verbreitet.
Bei 1,7 Millionen Zeilen Programmcode kommt halt mal an den unmöglichsten (und unwichtigsten) Stellen ein Fehler rein der dann verheerende Folgen hat.
Was jetzt aber genau die technischen Hintergründe sind - die Öffentlichkeit wird das nie erfahren.
Der Programmcode der F-22 ist streng geheim.

Na, ich meinte jetzt nicht so was detailliertes, sondern wie halt beim Y2K-Bug, der ja dadurch drohte, dass es traditionell nur zwei Stellen für die Jahresangabe in Computern gab.
Eine ähnliche Erklärung würde sicherlich keine Staatsgeheimnisse verraten.

[Spocky]

Wozu auch, die Navy hat ihre sehr guten F/A-18s und bekommt in absehbarer Zeit die F-35...

Die kriegt die Air Force auch

Woher soll man also wissen, dass es beid er F-22 nicht so ist, wenn man sich nicht großartig damit beschäftigt

[Nighthawk_]

Weil das Datumsproblem spätestens seit dem Jahr 2000 bekannt ist.

Da ging es doch ganz speziell um das neue Jahrtausend.
Der Wechsel des Wochentages ist eigentlich sowas von normal - an diese Möglichkeit denkt man schlicht nicht.
Der Milleniumbug hat damit doch kaum was zu tun.
Bei Jahreswechseln ließe ich es mir eingehen, aber davon auf die normalen Tage zu schließen - ich sehe da keine technische Verbindung.

OK, kann sein, dass ein Raptor da noch nicht geflogen ist, aber Landungen auf Flugzeugträgern sollten wirklich schon simuliert worden sein und warum nicht mitten im Pazifik?

Auuuuaaa
Schmerz lass nach
Der Raptor war und ist niemals dafür vorgesehen auf Flugzeugträgern zu landen.
Das ist ein reines Air Force Flugzeug. Die geben sich doch nicht mit den Wasserratten ab.
Ne im Ernst, der Raptor ist garnicht dazu gebaut auf Flugzeugträgern zu landen.
Da muss das Fahrgestell extra verstärkt sein, die Maschine muss einen Fanghaken und kurzen Rollweg haben, das Gewicht muss stimmen - das muss man vom Reißbrett weg konstruieren. Geschah bei Raptor wie bei den allermeisten anderen Kampfjets nicht. Wozu auch, die Navy hat ihre sehr guten F/A-18s und bekommt in absehbarer Zeit die F-35...
Das Teil kann auf keinem Träger landen - weder in der Simulation noch in der Realität.
Mal davon abgesehen - ein solcher Test würde vor der eigenen Heimatküste stattfinden und mit Sicherheit nicht jenseits der Datumsgrenze irgendwo im nirgendwo.

@ Hamarkhis
Ich sag ja - eigentlich ist es ein recht absurder Fehler.
Irgendwie hat die Navigationssoftware den Datumswechsel nicht gefressen - es gab einen Fehler und der hat sich dann anscheinend durch das ganze System verbreitet.
Bei 1,7 Millionen Zeilen Programmcode kommt halt mal an den unmöglichsten (und unwichtigsten) Stellen ein Fehler rein der dann verheerende Folgen hat.
Was jetzt aber genau die technischen Hintergründe sind - die Öffentlichkeit wird das nie erfahren.
Der Programmcode der F-22 ist streng geheim.

[Spocky]

Ich weiß es auch nicht.

Was ich mir vorstellen könnte wäre jedoch was über GPS, dass der Bordcomputer dann auf einmal nicht damit zurechtkommt, dass da ein anderes Datum angezeigt wird, als über den internen Chronometer.

[Harmakhis]

Hat jemand eigentlich eine Ahnung was da genau passiert ist? Ich kanns mir ehrlich gesagt nicht so wirklich vorstellen... ich fand ja schon den Y2K-Bug sehr absurd, aber da habe ich die technischen Hintergründe verstanden. Wie sehen die hier aus?

[Spocky]

Also gerade nach dem Millennium-Bug sollte man doch gerade auf diese Ideen kommen

OK, kann sein, dass ein Raptor da noch nicht geflogen ist, aber Landungen auf Flugzeugträgern sollten wirklich schon simuliert worden sein und warum nicht mitten im Pazifik?

[Sandswind]

Und warum sollte man sowas simulieren?
Das ist eine Fehlerquelle, die man so eigentlich nicht erwartet.

Weil das Datumsproblem spätestens seit dem Jahr 2000 bekannt ist. Du erinnerst Dich sicher an die Angst vor dem Jahrtausend-Crash. Es ist also nicht so, dass solche oder ähnliche Probleme gänzlich unbekannt wären.