Testen und Debuggen auf Modellebene
Eine durchgängige Werkzeugkette zum Testen und Debuggen von Embedded Software auf Modellebene haben LieberLieber und PLS Programmierbare Logik & Systeme Ende 2014 vorgestellt. Mit der neuen Komplettlösung können künftig auch Entwickler, die mit Enterprise Architect modellbasiert Embedded Software entwickeln, diese direkt im Modell testen und debuggen. Dies erspart Anwendern nicht nur die aufwendige Generierung von C-Code. Wir hatten die Gelegenheit, Daniel Siegl (Geschäftsführer, LieberLieber Software) und Heiko Rießland (Produktmanager, PLS) noch weitergehende Fragen über Anwendungsbereiche der Lösung, den Stand der modellbasierten Entwicklung im Embedded-Bereich und das Thema funktionale Sicherheit zu stellen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bereits bestehender Code erhalten bleibt. Das Lösungspaket kombiniert ‚LieberLieber uml debugger‘, den in Enterprise Architect integrierten grafischen UML-Debugger mit PLS‘ Universal Debug Engine (UDE), einer Entwicklungsumgebung für die Entwicklung und den Test von Embedded Software. Der UML-Debugger ist Bestandteil von „LieberLieber Embedded Engineer“ und basiert auf ‚LieberLieber uml2code‘, einem Codegenerator für Embedded Systeme. Der mit dem vom Kunden ausgewählten Compiler übersetzte Code kann damit direkt auf die Hardware übertragen werden. Anschließend wird der ‚LieberLieber uml debugger‘ mit dem Zielsystem verbunden. Das Testen und Debuggen von Code auf grafischer Modellebene ermöglicht das integrierte Visualisierungsmodul. Sowohl der Codegenerator als auch der UML-Debugger von LieberLieber Software unterstützen Klassen- und Aktivitätsmodelle sowie Zustandsautomaten. Die Soft- und Hardware-Werkzeuge von PLS sind für die unterschiedlichsten CPU-Architekturen, Mikrocontroller und Compiler verfügbar.
Wir hatten die Gelegenheit, Daniel Siegl (Geschäftsführer, LieberLieber Software) und Heiko Rießland (Produktmanager, PLS) noch weitergehende Fragen über Anwendungsbereiche der Lösung, den Stand der modellbasierten Entwicklung im Embedded-Bereich und das Thema funktionale Sicherheit zu stellen. 1. Was hebt Ihre Lösung von den Mitbewerbern ab?
Unsere Komplettlösung erlaubt es Entwicklern, die mit Enterprise Architect modellbasiert Embedded Software entwickeln, diese direkt im Modell zu debuggen. Damit kann das modellierte Verhalten auf dem gleichen Abstraktionslevel getestet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass Entwickler bereits bestehenden Code weiter nutzen können und sich dieser originäre Code mit der gleichen Lösung debuggen lässt. Durch die Kooperation mit PLS lassen sich zudem die Fähigkeiten der On-Chip-Hardware direkt vom Modell aus nutzen. Dies ermöglicht z.B. mit Hilfe von Hardware-Breakpoints die direkte Ausführung und Kontrolle der Applikation im Flash-Speicher. Gleichzeitig lässt sich mit der Universal Debug Engine von PLS mit unserem Codegenerator erzeugter C-Programmcode einfacher analysieren und verbessern, als das mit den üblichen templatebasierten Ansätzen möglich ist.
2. Welche Applikationen sind in Ihren Zielbranchen vorstellbar?
In unseren Zielmärkten der industriellen und automotiven Embedded Systeme wächst durch Initiativen wie Industrie 4.0 bzw. den zunehmenden Anteil der Elektronik in Autos das Interesse an sicheren und überschaubaren Methoden wie eben der modellbasierten Entwicklung. Unsere gemeinsame Lösung ist offen für viele Anwendungen, da sie erlaubt, die entstehende Software direkt aus dem Modell heraus auf verschiedenster Hardware zu testen und zu debuggen. Verstärkt wird dieser Trend zusätzlich sicherlich noch durch die immer strengeren Vorschriften und Normen im Zusammenhang mit sicherheitskritischen Softwaresystemen.
3. Wie steht es um die modellbasierte Entwicklung im Embedded-Bereich? Welche Vorteile bringt die genannte Code-Kombination?
Wir sehen in der Praxis, dass die Suche nach geeigneten Methoden und Werkzeugen zur Beherrschung der Komplexität zunimmt. Da erscheint uns der modellbasierte Zugang als ideal, da er z.B. gerade komplexe Projekte leichter kommunizierbar macht und jederzeit einen Überblick über die bereits berücksichtigten Anforderungen erlaubt. Gleichzeitig unterstützen wir den pragmatischen Einstieg in die Modellierung: Bei einem bereits laufenden Embedded-Projekt beginnt man am besten erst einmal damit, Teile der Funktionalität modellbasiert zu entwickeln. So lässt sich der neue Ansatz Schritt für Schritt in ein Unternehmen tragen, ohne bereits bestehenden Code wegwerfen zu müssen und die Entwickler zu überfordern.
4. Welchen An- und Herausforderungen müssen sich Softwareentwickler hinsichtlich der funktionalen Sicherheit stellen?
Gerade auch im Hinblick auf die wachsenden Anforderungen im Bereich der funktionalen Sicherheit ist es besonders wichtig, Mechanismen zu nutzen, die sicherstellen, dass das Produkt allen Anforderungen und Sicherheitskriterien entspricht. Der vermehrte Einsatz von Multicore-Architekturen verstärkt diesen Druck noch weiter, da die komplexen Wechselwirkungen bei der parallelen Ausführung von Software auch den Nachweis der funktionalen Sicherheit deutlich erschweren.
