ЖУРНАЛ СТА 4/2009

компьютер на базе Intel 440MX Entry level Communication Appliance с опера ционной системой QNX Neutrino (на рис. 2 не показан) или контроллер NI Single Board RIO 9631. Разработка системы управления МР начинается с определения требований к ней. Для хранения сформулирован ных требований и их изменений в про цессе разработки системы управления МР используется программный пакет Requisite Pro. Требования передаются в среду визу ального моделирования Rhapsody, ко торая обеспечивает модельно управля емую разработку (Model Driven Deve lopment – MDD) программного обес печения для встраиваемых систем. При моделировании одновременно выпол няется автоматическая кодогенерация для С, С++, Java. Rhapsody позволяет протестировать текущие результаты создания программного обеспечения на любом этапе процесса разработки (от анализа требований до готовой встраиваемой системы) и сократить общее время разработки системы уп равления МР. Rhapsody поддерживает инструменты конфигурационного уп равления (Subversion, CVS и др.). Интегрированная среда разработки QNX Momentics IDE не только обеспе чивает разработку, компиляцию, от ладку приложений встраиваемых сис тем для работы в операционной систе ме QNX Neutrino, поддерживающей аппаратные платформы MIPS, Po werPC, StrongARM, xScale, SH 4, x86, но и выполняет анализ производитель ности и системное профилирование. Она позволяет проанализировать взаи модействия процессов и потоков, эф фективность обработки прерываний, то есть поведение системы в целом в условиях критического лимита време ни [2]. Во встраиваемых системах с начала 90 х годов до 2005 года происходил процесс перехода с 8 битовой архитек туры к 32 битовой. При этом количест во строк кода возросло от нескольких десятков до нескольких тысяч и про должает расти при незначительном увеличении штата разработчиков и стоимости разработки. Для устранения этого противоречия в среде визуально го моделирования Rhapsody применя ется методика модельно управляемой разработки MDD. Методика MDD позволяет существенно увеличить ско рость разработки и надёжность про граммного обеспечения. Возросшие возможности аппаратных средств и применение MDD обеспечивают по вышение эффективности создания встраиваемых систем (рис. 3). Методику управления жизненным циклом программного обеспечения Harmony (компания Telelogic) для раз работки системы управления МР ил люстрирует рис. 4. Эта методика реали зована в среде визуального моделиро вания Rhapsody на основе нотаций UML 2.1 и SysML. Для разработки программной модели системы управ ления МР в Rhapsody разработаны сле дующие диаграммы: диаграмма преце дентов, структурная диаграмма, диаг рамма последовательности и диаграм ма состояний. В диаграмме прецедентов (вариантов использования – ВИ) определены рам ки системы, ВИ и их взаимосвязи меж ду собой и с внешними подсистемами («актёрами»). Каждый из ВИ формиру ется на основе требования и описывает в виде вербальных алгоритмов часть функциональности системы. ВИ воз вращает результат своей работы «актё рам», не раскрывая деталей внутренней реализации этой функциональности [3]. Диаграмма прецедентов МР пока зана на рис. 5. В структурной диаграмме из преце дентов формируются подсистемы в ви де программных объектов и описыва ются порты взаимодействия этих объ ектов и внешних подсистем. На рис. 6 показаны подсистемы МР и порты, обеспечивающие их взаимодействие. Порт определяется интерфейсами, ко торые предоставляются или запраши ваются через него. Такой подход к моделированию позволяет связы вать между собой только совмести мые элементы и проводить анализ целостности вариантов использова ния, что важно при проектировании архитектуры и разработке компонен тов. Каждая из подсистем детализиру ется, в результате чего появляется не обходимое для полного описания сис РАЗ РА БОТ КИ / ОБ У ЧАЮЩИЕ СИС Т ЕМЫ 81 СТА 4/2009 www.cta.ru ПНВР (приложение, написанное вручную) ПНВР OC PB OC PB OC PB OC PB OC PB ПНВР ПНВР ПНВР IDE/каркас приложения IDE/каркас приложения IDE/каркас приложения Интегрированные MDD с каркасом приложения и тестированием Моделирование требований MDD симуляция, генерация кода и тестирование Длительность разработки Время «Вчера» «Сегодня» Рис. 3. Применение MDD в проектировании систем реального времени Управление требованиями СИСТЕМОТЕХНИКА (System Engineeing) Анализ требований Спецификация требований Техническое задание Системный анализ и проектирование Спецификация архитектуры Эскизный проект БАЗА ЗНАНИЙ Проектирование ПО Детальная спецификация Реализация ПО и тестирование компонентов Интегрирование модулей ПО и их тестирование Циклы последовательной разработки ПО, отладка и тестирование Сценарии тестирования Приёмочное тестирование Интегрирование системы и её тестирование Приёмо$сдаточные испытания Приёмные испытания ПРОГРАММИРОВАНИЕ (Software Engineering) Технический проект Сценарии тестирования Рис. 4. Цикл создания программного обеспечения системы РВ по методике Harmony © СТА-ПРЕСС