Anwendungsbezogene Analyse und Tests zum Jahr-2000-Problem

Diplomarbeit von Frank Piehl

Einleitung:

Die Datumsumstellung auf das nächste Jahrtausend könnte weitreichende Folgen für die Menschheit haben. Sie wirkt sich auf alle Bereiche der Informationstechnik aus, in der Informationen mit Zeitbezug eingesetzt werden. In sehr vielen - vor allem älteren Computersystemen - wurden zur Verarbeitung und Speicherung nur die beiden letzten Ziffern als Jahreszahlen verwendet (z.B. 1950 = 50). Dieses zweistellige Datum existiert in Millionen von Dateien und als Eingabe in Millionen von Anwendungen. In der Anfangszeit der Informationstechnik sparte dies zwar Arbeitsspeicher, der zur damaligen Zeit noch sehr teuer war, beschert uns damit aber heute das Jahr-2000-Problem. Viele Geräte-Chips sind nur auf das 19. Jahrhundert eingestellt, d.h. wenn die Jahreszahl auf "00" wechselt, nimmt das System an, daß es sich im 19. und nicht im 20.Jahrhundert befindet.

Werden Kalenderdaten für Rechenvorgänge genutzt und nicht nur in Dateien ein- und ausgelesen, kann es daher zu Problemen kommen. Um im Jahr 1999 beispielsweise das Alter eines Menschen zu berechnen, der 1943 geboren wurde, rechnet der Computer zweistellig 99-43=55 (1999-1943=55 Jahre). Im Jahr 2000 rechnet er ebenfalls zweistellig 00-43= - 43 und kommt damit zu einem falschen Ergebnis. Dies zeigt die Grundproblematik in vielen Bereichen der Industrie und der Verwaltung. Außerdem kann es auch beim Sortieren von Kalenderdaten oder beim Schaltjahr Probleme geben. Das Jahr 2000 ist ein Schaltjahr mit 366 Tagen (siehe Schaltjahrregel im Kapitel "Historische Entwicklung von Kalenderdaten"). Erfaßt das System das Schaltjahr nicht, ist im weiteren Verlauf die Erfassung der Wochentage ab 28. Februar 2000 nicht korrekt.

Gang der Untersuchung:

Ausgangspunkt ist die Darstellung der Ursachen und möglichen Folgen des Jahr-2000-Problems, außerdem wird die historische Entwicklung der Kalenderdaten aufgezeigt (Kapitel 1). In Kapitel 2 werden grundlegende Lösungsstrategien und rechtliche Fragen besprochen. Eine verbreitete Definition des Jahr-2000-Problems schließt sich daran an (Kapitel 3). In Kapitel 4 und 5 werden die Probleme, die dadurch in der Bürokommunikation auftreten können, beleuchtet. Anschließend werden Testverfahren (Kapitel 6) sowie Umsetzung und Korrekturverfahren (Kapitel 7) erklärt. Nachfolgend wird der Aufbau der Firma InfraServ Höchst und der Aufbau des dortigen Jahr-2000-Projekts aufgezeigt. Den Schluß bilden Analyse und Tests einer Luftmeßstation und ihrer Meßergebnisauswertung in Bezug auf die Jahr-2000-Problematik.

Inhaltsverzeichnis:

1.	Einleitung	1
1.1	Ursachen des Jahr-2000-Problems	2
1.2	Betroffene Bereiche	3
1.3	Mögliche Auswirkungen	3
1.4	Spezielle Problematik	4
1.5	Historische Entwicklung der Kalenderdaten	5
2.	Einführung in die Thematik	8
2.1	Begriffserklärungen	8
2.2	Grundlegende Lösungsstrategien des Jahr-2000-Problems	9
2.3	Rechtliche Fragen	10
3.	Anforderungen an die Jahr-2000-Konformität	15
4.	Das Jahr 2000 und die Bürokommunikation	17
4.1	Grundlagen	17
4.2	PC-Hardware	22
4.2.1	IBM	22
4.2.2	Hewlett-Packard	22
5.	Software	23
5.1	Betriebssysteme	23
5.1.1	MS-DOS	23
5.1.2	Windows 3.1	25
5.1.3	Windows 3.11	25
5.1.4	Windows 95	26
5.1.5	Windows 98	26
5.1.6	Windows NT	26
5.1.7	Unix	27
5.1.8	Linux	27
5.1.9	Apple Macintosh	27
5.2	Standardprogramme	28
5.2.1	Word	28
5.2.2	Excel	29
5.2.3	Access	32
5.2.4	Outlook	33
5.3	Programmiersprachen	34
5.3.1	Cobol	34
5.3.2	C	34
6.	Testverfahren	35
6.1	Allgemeine Grundsätze beim Testen von Software in Hinblick auf das Jahr-2000-Problem	35
6.2	Allgemeine Testorganisation eines Jahr-2000-Projekts	38
6.3	Testdatenaufbereitung ("Altern" von Daten )	39
6.4	Test für zusammengesetzte Geräte und Software	40
6.5	Regressionstest	41
6.6	Gruppentest	42
6.7	Systemtest	42
7.	Umsetzung und Korrektur	43
7.1	Expansion	44
7.2	Umwandlung des Datums als Offset in Zahlen	45
7.3	Fenstertechnik	46
7.4	Datumstransformation	48
7.4.1	Darstellungstransformation : Packen/Codieren	48
7.4.2	Inhaltstransformation: Kapseln	48
7.5	Duplexing	49
7.6	Brücken	50
8.	Aufbau und Struktur der Firma InfraServ GmbH	51
9.	Analyse des Jahr-2000-Projekts bei der Firma InfraServ GmbH	53
10.	Analyse und Test eines Embedded Systems	67
10.1	Einleitung	67
10.2	Richtlinien für die praktische Arbeit	69
10.3	Allgemeine Überlegungen und Maßnahmen vor Testbeginn	69
11.	Tests	70
11.1	Analyse der Ausgangssituation	70
11.2	Einzeltest Softwaresystem IDA 720 mit Windows NT 4.0	71
11.2.1	Einstellung des 09.09.1999	72
11.2.2	Datumsübergang 1999 auf 2000 bei eingeschaltetem Gerät	73
11.2.3	Neustart - Speicherung des Datums	73
11.2.4	Datumsübergang 1999 auf 2000 bei ausgeschaltetem Gerät	73
11.2.5	Schaltjahr - Datumsübergang vom 28.02.2000 bei eingeschaltetem Gerät	74
11.2.6	Schaltjahr - Neustart am 29.02.2000	74
11.2.7	Schaltjahr - Datumsübergang vom 29.02.2000 bei eingeschaltetem Gerät	75
11.2.8	Datumsübergang 2000 auf 2001 bei ausgeschaltetem Gerät	75
11.2.9	Schaltjahr - Datumsübergang vom 29.02.2004 bei eingeschaltetem Gerät	75
11.2.10	Ergebnis, Vergleich: Softwaresystem IDA 720 mit Windows NT 4.0	76
11.3	Einzeltest Softwaresystem IDA 720 mit MS-DOS 5.0	76
11.3.1	Einstellung des 09.09.1999	78
11.3.2	Datumsübergang 1999 auf 2000 bei eingeschaltetem Gerät	78
11.3.3	Neustart - Speicherung des Datums	78
11.3.4	Datumsübergang 1999 auf 2000 bei ausgeschaltetem Gerät	79
11.3.5	Datumseinstellung - 01.01.2000	80
11.3.6	Datumseinstellung - Speicherung des Datums	80
11.3.7	Datumseinstellung - 29.02.2000	80
11.3.8	Schaltjahr - Datumsübergang vom 28.02.2000 bei eingeschaltetem Gerät	81
11.3.9	Schaltjahr - Neustart am 29.02.2000	81
11.3.10	Schaltjahr - Datumsübergang vom 29.02.2000 bei eingeschaltetem Gerät	82
11.3.11	Datumsübergang 2000 auf 2001 bei ausgeschaltetem Gerät	82
11.3.12	Schaltjahr - Datumsübergang vom 29.02.2004 bei eingeschaltetem Gerät	83
11.3.13	Test für die zulässigen Grenzbereiche des Datums in MS-DOS 5.0	84
11.3.14	Test für die zulässigen Grenzbereiche des Datums im Softwaresystem IDA 720	85
11.3.15	Ergebnis, Vergleich: Softwaresystem IDA 720 mit MS-DOS 5.0	87
11.4	Test Zeitübergang 29.02.-01.03.2000 (1)	88
11.5	Test Zeitübergang 29.02.2000-01.03.2000 (2)	97
11.6	Test Zeitübergang 31.03.2000-01.04.2000	100
11.7	Test Datum 09.09.1999	105
11.8	Test Zeitübergang 31.12.1999-01.01.2000	108
11.9	Test Zeitübergang 31.03.1999-01.04.1999	112
11.10	Tests der VAX und des Luftauswertungsprogramms	113
11.11	Datumsübergang 1999 auf 2000 bei eingeschaltetem Gerät	114
11.12	Test: Verarbeitung gealterter Daten aus der VAX-Luftauswertung	116
11.13	Datumseinstellung - 29.02.2000	124
11.14	Schaltjahr - Datumsübergang vom 28.02.2000 bei eingeschaltetem Gerät	124
11.15	Schaltjahr - Datumsübergang vom 29.02.2000 bei eingeschaltetem Gerät	125
11.16	Vergleich auf der VAX und in Excel 97	126
12.	Auswertung der Tests	129
13.	Abbildungsverzeichnis	131
14.	Literaturverzeichnis	134
15.	Glossar	139
16.	Anhang	144
16.1	Y2k-Tools auf der CD	144
16.2	Hewlett-Packard	145
16.3	Unix 1	148
16.4	ONLINE-ADRESSEN ZUM JAHR-2000-PROBLEM	150
16.5	Embedded Systems	150
16.6	Hardware und Softwarehersteller:	156