DOI: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-801-808


УДК004.05+004.2

ТЕСТИРОВАНИЕ И ОТЛАДКА ВСТРАИВАЕМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ УРОВНЕВЫХ МОДЕЛЕЙ

Пинкевич В. Ю., Платунов А. Е.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Пинкевич В.Ю., Платунов А.Е. Тестирование и отладка встраиваемых вычислительных систем на основе уровневых моделей // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 5. С. 801–808. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-801-808

Аннотация
Предмет исследования.Рассмотрена проблема организации тестирования и отладки в комплексных (fullstack) проектах встраиваемых вычислительных систем со сложной гетерогенной структурой. Работа направлена на создание унифицированной формализованной методики организации процессов тестирования и отладки, применимой для широкого класса встраиваемых систем инвариантно к способу их реализации. Сделан вывод о перспективности использования уровневых моделей представления встраиваемых систем в качестве способа унифицированного рассмотрения комплексных проектов встраиваемых систем. Метод. Для разработки методики использованы абстракции HLD-методологии проектирования встраиваемых систем, архитектурный стиль «модель-процесс-вычислитель» и аппарат теории множеств. Основные результаты. Разработана методика тестирования и отладки встраиваемых систем на основе уровневых моделей, в рамках которой предложено расширение архитектурного стиля «модель-процесс-вычислитель» для более точного описания отношений виртуализации. Разработан метод многоуровневого тестирования встраиваемых систем, который позволяет в едином стиле описывать тестовое окружение на разных фазах создания встраиваемых систем, обеспечивает формализацию понятий тестирования, верификации и валидации с позиций уровневого представления встраиваемых систем. Приведены примеры описания многоуровневых встраиваемых систем с помощью разработанной методики. Практическая значимость. Методика позволила предложить способы документирования тестовых окружений встраиваемых систем на различных фазах их создания, способы организации процессов тестирования, верификации, валидации и отладки в комплексных проектах встраиваемых систем. Предложенный подход повышает эффективность контроля требований к создаваемой встраиваемой системе за счет сквозного и прозрачного представления проекта в целом, формализации процедур тестирования и отладки.

Ключевые слова: встраиваемые системы, тестирование, верификация, валидация, отладка, высокоуровневое проектирование, виртуальная машина, вычислительная платформа

Список литературы
  1. Marwedel P. Embedded System Design: Embedded Systems, Foundations of Cyber-Physical Systems. 2nd ed. Springer, 2011. 400 p. doi: 10.1007/978-94-007-0257-8
  2. Lee E.A., Seshia S.A. Introduction to Embedded Systems: A Cyber-Physical Systems Approach. 2nd ed. MIT Press, 2017.
  3. Карпов Ю.Г. Model Checking. Верификация параллельных и распределенных программных систем. СПб.: БХВ-Петербург, 2010. 560 с.
  4. Sangiovanni-Vincentelli A., Damm W., Passerone R. Taming Dr. Frankenstein: contract-based design for cyber-physical systems // European Journal of Control. 2012. V. 18. N 3. P. 217–238. doi: 10.3166/EJC.18.217-238
  5. Lettnin D., Winterholer M. Embedded Software Verification and Debugging. Springer, 2017. 208 p. doi: 10.1007/978-1-4614-2266-2
  6. Непейвода Н.Н., Скопин И.Н. Основания программирования. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 913 с.
  7. Platunov A., Kluchev A., Penskoi A. Expanding design space for complex embedded systems with HLD-methodology // Proc. 6th Int. Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops. 2014. P. 157–164. doi: 10.1109/icumt.2014.7002096
  8. Платунов А.Е. Реконфигурируемые встраиваемые системы и системы на кристалле // Известия вузов. Приборостроение. 2014. Т. 57. № 4. С. 49–52.
  9. Adir A., Copty S., Landa S., Nahir A., Shurek G., Ziv A., Meissner C., Schumann J. A unified methodology for pre-silicon verification and post-silicon validation // Proc. Design, Automation & Test in Europe. Grenoble, France, 2011. doi: 10.1109/DATE.2011.5763252
  10. Wagner I., Bertacco V. Reversi: post-silicon validation system for modern microprocessors // Proc. IEEE Int. Conf. on Computer Design. Lake Tahoe, USA, 2008. doi: 10.1109/ICCD.2008.4751878
  11. Broekman B., Notenboom E. Testing Embedded Software. Addison-Wesley, 2003. 368 p.
  12. Пенской А.В. Архитектурное документирование встроенных систем с многоуровневой конфигурацией // Известия вузов. Приборостроение.2015. Т. 58. № 7. С. 527–532.
  13. Ключев А.О., Кустарев П.В., Палташев Т.Т., Платунов А.Е. Применение HLD-методологии для проектирования реконфигурируемых встраиваемых систем // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 4(92). С. 74–82.
  14. Carloni L., De Bernardinis F., Pinello C., Sangiovanni-Vincentelli A.L., Sgroi M. Platform-based design for embedded systems / In: The Embedded Systems Handbook. Ed. R. Zurawski. Boca Raton: CRC Press, 2005. 1112 p.
  15. Pinkevich V., Yanalov R., Platunov A. Hardware computational units design with combined debug capabilities // Proc. 17th Int. Multidisciplinary Scientific GeoConference, SGEM. 2017. V. 17. N 21. P. 77–84. doi: 10.5593/sgem2017/21/s07.011
  16. Пинкевич В.Ю. Подход к разработке систем потоковой обработки данных на ПЛИС с возможностью комбинированной отладки // Известия вузов. Приборостроение.2017. Т. 60. № 10. С. 967–972.doi: 10.17586/0021-3454-2017-60-10-967-972


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2018 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика