CICS (Customer Information Control System) ist ein Transaktionsmonitor von IBM für Großrechner unter z/OS und z/VSE. Er verwaltet Tausende gleichzeitiger Online-Transaktionen aus Terminal-, Browser- und API-Zugriffen und entstand 1968/69 aus dem Vorgänger MTCS (Multi-Terminal Communication System).

Transaktionsorientierte Programmierung

Anwendungen laufen als Transaktionen: Kurze, atomare Verarbeitungseinheiten, die von CICS terminiert, überwacht und im Fehlerfall zurückgerollt werden. Der Programmcode wird meist in COBOL, PL/I oder Assembler geschrieben und spricht CICS über eingebettete EXEC CICS-Anweisungen an:

EXEC CICS READ FILE('KUNDEN')
     INTO(KUNDENSATZ) RIDFLD(KUNDENNUMMER)
     RESP(ANTWORT)
END-EXEC

Wichtige Befehlsgruppen

• Datei- und Datenzugriff — READ, WRITE, DELETE, STARTBR/READNEXT (Browsen) auf VSAM-Dateien
• Terminal-Kommunikation — SEND/RECEIVE mit BMS-Maps (Basic Mapping Support) für maskenbasierte Bildschirme
• Transaktionssteuerung — SYNCPOINT (festes Commit), RETURN mit TRANSID für pseudokonversationelle Abläufe
• Programmverwaltung — LINK, XCTL, LOAD und der COMMAREA/DFHCOMMAREA-Datenaustausch zwischen Programmen
• Web-Services — WEB-Befehle und JSON/XML-Unterstützung moderner CICS-Transaction-Server

Warum CICS wichtig bleibt

Ein Großteil der weltweiten Finanz-, Versicherungs- und Bestellsysteme läuft bis heute auf CICS; die Transaktionszahlen pro Sekunde sind auch im Vergleich zu Cloud-Plattformen beachtlich. Ähnlich transaktionsorientiert arbeitet die Sprache MUMPS (M), die ihre integrierte Datenbank direkt in die Sprache einbettet.

Verwandte Einträge: JCL-Befehle, COBOL-Befehle und PL/I-Befehle.

MUMPS (Massachusetts General Hospital Utility Multi-Programming System, kurz M) ist eine imperative höhere Programmiersprache mit integrierter transaktionsorientierter Schlüssel-Wert-Datenbank. Neil Pappalardo entwarf sie 1966 am Massachusetts General Hospital als Ersatz für Assembler in der Medizininformatik; die Sprache ist seit 1977 ANSI- und ISO-standardisiert.

Kernkonzept: Globale Variablen

Das Besondere an MUMPS sind die globalen Variablen (Globals): persistent gespeicherte, hierarchische Schlüssel-Wert-Bäume, die direkt in der Datenbank liegen und wie normale Variablen angesprochen werden. Ein ^-Zeichen kennzeichnet eine Global-Referenz:

SET ^Patient(1001,"Name")="Müller"
SET ^Patient(1001,"Diagnose")="A411"

Wichtige Befehle

• SET / KILL — Werte zuweisen bzw. löschen
• WRITE / READ — Ausgabe bzw. Eingabe
• DO / GOTO — Unterroutine aufrufen bzw. springen
• IF / ELSE / FOR — Kontrollstrukturen
• QUIT — Unterroutine verlassen, HALT — Programm beenden
• NEW — lokale Variablen beim Unterprogramm-Aufruf schützen

Systemfunktionen beginnen mit $, etwa $PIECE (Stringsegment), $LENGTH (Länge) oder $ORDER (nächster Schlüssel in einer Global).

Einsatzgebiete

MUMPS steckt in der US-Veteranenverwaltung (VistA/VA-EMR), in Krankenhausinformationssystemen (Meditech, Epic) und in freien Implementierungen wie GT.M (Greystone Technology M) und YottaDB. Das Abkürzungssystem ist standardisiert: jede Standard-Anweisung hat genau eine zugelassene Kurzform.

Verwandte Einträge: ABAP-Befehle, COBOL-Befehle und JCL-Befehle.

JCL (Job Control Language) ist die Steuersprache der IBM-Großrechner (z/OS), mit der Stapelverarbeitungsaufträge (Jobs) beschrieben werden. JCL sagt dem Betriebssystem, welche Programme laufen, welche Dateien sie brauchen und wie die Ausgabe behandelt wird — sie ist keine Programmiersprache im engeren Sinn, sondern eine Kontrollsprache.

Die drei Grundanweisungen

Jeder JCL-Job besteht aus mindestens drei Anweisungen, die in Spalte 1 beginnen:

//MEINJOB   JOB  (BESTELL),'BESTELLVERARBEITUNG',CLASS=A
//SCHRITT1  EXEC PGM=IEBGENER
//EINGABE   DD   DSN=MEIN.BESTAND,DISP=SHR
//AUSGABE   DD   SYSOUT=*
//SYSPRINT  DD   SYSOUT=*

• JOB — markiert den Jobbeginn, vergibt den Jobnamen und Steuerparameter (Class, Priorität)
• EXEC — führt ein Programm (PGM=) oder eine Prozedur (PROC=) aus
• DD — beschreibt Datendefinitionen: Eingabe-/Ausgabedateien (DSN=), DISP= für den Dateizustand, SYSOUT= für Druckausgabe

Wichtige Konzepte

• JES2/JES3 — Job-Eingabe-Subsysteme, die Jobs annehmen, einreihen und ausführen
• Prozeduren — mehrfach verwendbare Anweisungsblöcke, instream (//X PROC) oder katalogisiert
• GDG — Generation Data Groups: versionsverwaltete Dateigruppen
• Utilities — Standardwerkzeuge wie IEBGENER (Kopieren), IEBCOPY (Bibliotheken) oder SORT/MERGE
• IEFBR14 — leerer Job, klassisch zum Anlegen/Löschen von Dateien

JCL kennt keine Schleifen oder Verzweigungen im Sprachsinn; die Ablaufsteuerung übernehmen COND=-Parameter und Returncodes der Schritte.

Verwandte Einträge: CICS-Befehle, ABAP-Befehle und COBOL-Befehle.

TLA+ (Temporal Logic of Actions) ist eine formale Spezifikationssprache von Leslie Lamport für nebenläufige und verteilte Systeme. Ein System wird als Menge von Zuständen und Aktionen beschrieben; die temporale Logik erfasst, welche Verhaltensabläufe möglich sind. Lamport entwickelte TLA+ in den frühen 1990er-Jahren und dokumentierte es im Buch „Specifying Systems" (Addison-Wesley, 2002).

Grundmuster einer Spezifikation

---- MODULE Counter ----
EXTENDS Naturals
VARIABLE x
Init == x = 0
Next == x' = x + 1
Spec == Init / [][Next]_x
====

Ein Apostroph (x') bezeichnet den Wert der Variablen im nächsten Zustand. [][Next]_x erlaubt Stuttering-Schritte, bei denen sich nichts ändert — wichtig für die Komposition von Systemen.

Operatoren

• Logik: / (und), / (oder), ~ (nicht), ⇒ (impliziert), A (für alle), E (es existiert).
• Temporal: []P (immer P — Sicherheit), <>P (schließlich P — Lebendigkeit), P ~> Q (P führt zu Q), WF_/SF_ (schwache/starke Fairness).
• System: ENABLED A, UNCHANGED x, [A]_v (Aktion mit Stuttering).

Sicherheit, Lebendigkeit, Verfeinerung

Eine Invariante []Inv drückt eine Sicherheitseigenschaft aus; Lebendigkeitseigenschaften sagen, dass etwas irgendwann eintritt. Mit Verfeinerungs-Abbildungen (Refinement Mappings) zeigt man, dass eine Implementierung eine abstrakte Spezifikation korrekt umsetzt.

Werkzeuge

• TLC, der Model Checker, durchsucht endliche Modelle systematisch nach verletzten Invarianten und Deadlocks.
• TLAPS, das TLA+ Proof System, beweist Eigenschaften maschinengeprüft wie ein Proof Assistant — verwandt mit Isabelle.
• PlusCal (2009) ist eine algorithmenähnliche Sprache, die zu TLA+ kompiliert.
• Die Toolbox ist die integrierte Entwicklungsumgebung mit Editor, TLC und TLAPS.

TLA+ wird unter anderem bei Amazon Web Services zur Verifikation kritischer Systemkomponenten eingesetzt. Während TLA+ zeitliches Verhalten modelliert, beschreiben Promela mit dem Model Checker SPIN ausführbare Prozessmodelle und Alloy statische Strukturen relational; Zustand und Operationen mengentheoretisch beschreibt die Z-Notation.