В статье рассматривается технология разработки надежного бортового программного обеспечения, включающая технологический маршрут и программно-аппаратные средства отладки и испытаний. Предлагаемая технология позволяет выполнять разработку бортового программного обеспечения параллельно с разработкой аппаратуры, выполнять тестирование и испытания для достижения необходимой полноты отработки.

УДК 004.415.2
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.82.167.168

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
ISSN 1993-8578
ISSN 2687-0282 (online)
Книги по нанотехнологиям
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Под редакцией д.т.н., профессора Мальцева П.П.
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #9/2018
Гусев Егор Владимирович, Стефанцов Алексей Вячеславович
Технология разработки надежного программного обеспечения
Просмотры: 2219
В статье рассматривается технология разработки надежного бортового программного обеспечения, включающая технологический маршрут и программно-аппаратные средства отладки и испытаний. Предлагаемая технология позволяет выполнять разработку бортового программного обеспечения параллельно с разработкой аппаратуры, выполнять тестирование и испытания для достижения необходимой полноты отработки.

УДК 004.415.2
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.82.167.168
Надежность бортового программного обеспечения (БПО) определяется полнотой его тестирования. В условиях высокой сложности и сжатых сроков разработки специализированных бортовых вычислительных машин (БВМ) особое внимание уделяется технологии и инструментальным средствам отладки и тестирования БПО.
При использовании существующих инструментальных средств разработчики БПО сталкиваются с рядом существенных проблем:
невозможность полноценной отладки БПО до появления реальной аппаратуры БВМ;
сложность оценки правильности аппаратных решений до появления БВМ и БПО;
сложность исправления ошибок БВМ и БПО на поздних этапах разработки;
сложность отладки БПО в условиях наличия ошибок и неисправностей БВМ на начальных этапах;
необходимость включения нештатного «резидента» для реализации отладочных функций, что существенно изменяет временные характеристики отлаживаемого БПО;
ограниченные средства отладки многопроцессорных БВМ;
отсутствие интегрированных средств отладки БПО и моделирования внешней среды;

отсутствие средств автоматизации тестирования и испытаний БПО совместно с БВМ.
В АО «НИИ «Субмикрон» создана технология, решающая данные проблемы и позволяющая достичь необходимой полноты отработки БПО. В основу технологии положены следующие принципы:
параллельность разработки аппаратуры БВМ и БПО с взаимной проверкой исходных спецификаций;
разбиение процедуры отладки и тестирования БПО на этапы и обеспечение каждого из них необходимыми аппаратно-программными средствами;
отработка на всех этапах только штатного БПО.
Для разработки и отладки БПО предлагаются следующие программно-аппаратные технологические средства:
технологическая среда разработки программ (ТСРП) — кросс-система, предназначенная для опережающей (до появления реальной аппаратуры БВМ) разработки и отладки БПО на виртуальном прототипе БВМ;
наземные отладочные комплексы (НОК) — комплексы для отладки и тестирования БПО на макетном, технологическом и штатном образцах БВМ.
Начальный этап разработки БПО выполняется в ТСРП на эмуляторе БВМ, который представляет собой программную модель БВМ (процессор, память, функциональные узлы и т. д.). Программный эмулятор БВМ разрабатывается по функциональным описаниям до появления реальной аппаратуры. Основные преимущества ТСРП:
появляется задолго до появления БВМ;
низкие аппаратные требования, можно установить на любой персональный компьютер, что особенно важно при работе в условиях ограниченного машинного времени;
отработка на виртуальном прототипе БВМ позволяет глубоко отладить БПО и получить достаточно точную оценку времени работы программ;
возможность на ранних этапах вносить уточнения в документацию и при необходимости в сам проект функциональных узлов БВМ;
возможность подключения программных моделей внешних устройств.
При появлении реальной аппаратуры БВМ отладка БПО выполняется на НОК. Для реализации отладочных функций в аппаратуре БВМ и НОК заложены следующие возможности:
инструментальный отладочный канал с прямым доступом в память и к регистрам процессора, который позволяет эффективно выполнять отладку, тестирование БПО, имитировать аппаратные неисправности БВМ;
синхронный пуск и останов процессоров и всех таймеров БВМ при отладке многопроцессорных БВМ при срабатывании точки останова и по команде оператора;
подключение программно-аппаратных моделей внешних устройств.
Ключевые особенности технологических средств АО «НИИ «Субмикрон», обеспечивающие непрерывный итеративный цикл отработки БПО:
отработка только штатного БПО на ТСРП и НОК;
динамически подключаемые библиотеки моделей внешних устройств позволяют имитировать поведение (в том числе неисправности) внешней среды на протяжении длительного времени;
одни и те же модели внешних устройств могут быть подключены к ТСРП или НОК;
состояние БВМ и БПО в процессе испытаний может быть сохранено и восстановлено для продолжения на ТСРП или НОК;
тесты, разработанные в ТСРП, переносятся на НОК без каких-либо изменений;
все результаты тестирования и испытаний протоколируются и могут быть сохранены в файл;
единая интегрированная графическая среда на ТСРП и НОК;
Си-подобный интерпретируемый язык командных файлов позволяет ускорить процесс отладки и автоматизировать процесс тестирования и формирования тестовых отчетов.
Предлагаемая технология успешно применяется для разработки общего и специального программного обеспечения заказчика всех БВМ, проектируемых в АО «НИИ «Субмикрон».
ЛИТЕРАТУРА
1. Микрин Е. А. Бортовые комплексы управления космическими аппаратами и проектирование их программного обеспечения. — М.: МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003. — 336 c.
2. Липаев В. В. Надежность и функциональная безопасность комплексов программ реального времени. — М.: ЗАО «Светлица», 2013. — 192 c.
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art