OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Nagy bonyolultságú rendszerek fejlesztőeszközei Balogh András
[email protected]
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
A cég •
A BME spin-off-ja • •
•
Szakmai háttér • • • •
•
A Hibatűrő Rendszerek Kutatócsoport tagjai alapították Tisztán magánkézben Hibatűrő rendszerek Modell-alapú fejlesztés Verifikáció/validáció Folyamat alapú rendszertervezés
Tevékenységi kör • • • •
Modell-alapú fejlesztőeszközök beágyazott rendszerekhez Formális verifikáció, validáció Automatikus eszközök rendszertervezéshez Oktatás, tanácsadás
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
2
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Tartalom • • • •
GENESYS: Az Artemis célok egy megvalósítása GENESYS Fejlesztési módszertan A módszertan megvalósítása Modell-alapú fejlesztés • • •
•
Előnyök Hátrányok Kihívások
Példa: autóipari alkalmazás
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
3
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
ARTEMIS - GENESYS •
ARTEMIS célok • • • • • •
•
Hálózati és biztonságos rendszerek Energia-hatékonyság és integrált erőforrás kezelés Robosztusság Komponálhatóság Diagnosztika és karbantartás támogatás Továbbfejleszthetőség
GENESYS EU Projekt (2008-2009) • Résztvevők: ipari túlsúly (autó, repülő, multimédia, mobil) • Célkitűzések •
Általános architekturális stílus • Referencia architektúra sablon • Modell- és minőség-vezérelt fejlesztési módszertan • Prototípusok fejlesztése •
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
4
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
GENESYS architektúra • •
Erősen komponens-orientált, Hierarchikus •
chip, eszköz, rendszer
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
5
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
GENESYS architektúra •
Komponens összekapcsolás Chip-en belül • Chip-ek között • Eszközök között hálózatok segítségével •
•
Platform •
Kis számú alapszolgáltatás („nanokernel”) Komponens boot és futtatás • Globális idő • Kommunikáció (üzenet alapú, idő- és esemény-vezérelt, adatfolyamok) •
•
Komplex szolgáltatások Komponens-orientált megközelítés • Mint az alkalmazások • Egyenként hozzáadhatóak • Példák: redundancia, diagnosztika, internet kapcsolat, stb. •
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
6
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
GENESYS fejlesztési módszertan •
Tipikus alkalmazások •
Közös jellemzők • • • • •
•
Elosztott, több számítási egység Hálózatok kezelése Több funkció integrálása Energiahatékonyság Csökkenő életciklus
„hagyományos” beágyazott rendszerek Kemény valós idejű • Gyakran biztonságkritikus •
•
„dinamikus” rendszerek Folyamatosan változó környezet és rendszer • Változó felhasználói igények • Változó prioritások •
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
7
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
GENESYS fejlesztési módszertan •
Fő jellemzők •
Modell alapú •
Terület specifikus nyelvek •
•
•
Matlab Simulink, UML MARTE, …
Automatikus transzformációk
Minőség vezérelt Folyamatos ellenőrzés • Tervezési variánsok kiértékelése • Nem-funkcionális jellemzők követése •
Időbeliség • Megbízhatóság • Energia felhasználás •
•
Tanúsítványozás •
Támogatás a tanúsított fejlesztéshez
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
8
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
GENESYS fejlesztési módszertan Funkcionális tervezés Követelmény specifikáció
Szoftver-hardver integráció
Platform tervezés
Minőség-ellenőrzés Implementáció
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
9
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Fontos jellemzők •
Alkalmazás és platform modell könyvtár •
Modell-szintű újrafelhasználás Alkalmazások • Rész-rendszerek • Platform elemek •
•
Tartalma Alkalmazás és platform modellek • Implementációik • Nem-funkcionális jellemzők •
•
•
Teljesítmény, fogyasztás, időzítések, ár…
Lehetőségek Intelligens keresés meglevő elemek között • Újrafelhasználás •
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
10
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Intelligens újrafelhasználás • • •
Példa: elosztott alkalmazás Alkalmazás architektúrális tervezése <- modell úf. Magas szintű platform architektúra kialakítása • • •
• • • •
Az alkalmazás terv alapján Meglévő platform elemek újrafelhasználása Fizikai kényszerek (elhelyezkedés, fogyasztás, …)
Új platform elemek fejlesztése Platform modell összeállítása <- platform úf. Hardver-szoftver integráció <- konfiguráció úf. Implementálás <- kód újrafelhasználás
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
11
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Automatizálás •
Sok fázisban • • • • •
•
Intelligens keresés modell-szintű újrafelhasználáshoz Magas szintű architektúra változatok generálása Hardver-szoftver allokáció Kommunikáció és taszk ütemezés Konfiguráció és forrás fájl generálás
Fő célkitűzés • • •
Mechanikus feladatok automatizálása DE: tervezői kontroll Automatizálás és manuális megadás kombinálható
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
12
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
INDEXYS: A GENESYS implementálása • • • •
•
Új EU Artemis Projekt Cél: A GENESYS elvek átültetése a gyakorlatba 2009-2011 között Partnerek: Audi, EADS, NXP, OptXware, Thales, TTTech, TU Darmstadt, TU Delft, TU Kaiserslautern, TU Vienna OptXware feladatok • •
GENESYS kompatibilis eszköz lánc kifejlesztése Az előbb tárgyalt koncepciók mentén
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
13
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
INDEXYS modell-alapú eszköz lánc •
Követelmények • •
A GENESYS folyamat támogatása Ipari alkalmazhatóság Csoportmunka kezelés • Verziókezelés • Valós méretű projektek kezelése • Ipari szabvány eszközökkel, modellezési nyelvekkel való kompatibilitás •
•
Nyílt architektúra Kiterjeszthető eszköz rendszer • Testre szabható (akár felhasználó által is) • Illeszkedik a felhasználó fejlesztési folyamatához •
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
14
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
INDEXYS modell-alapú eszköz lánc
Központi tár • modellek • fájlok • verziókezelés Fejlesztői munkaállomás • integrált környezet • moduláris felépítés • szerkesztők, fordítók, analízis eszközök
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
Fejlesztő szerver • állományok kezelése • jogosultság kezelése • automatikus eszközök meghívása • eseménykezelés • folyamatkövetés
15
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Modell-alapú fejlesztés •
Előnyök • • • •
Vizuális fejlesztés Magas szintű tervezés Magas szintű újrafelhasználás Automatikus szintézis eszközök Allokáció • Ütemezés • Konfiguráció generálás •
• • •
Automatikus analízis eszközök Produktivitás növekedés Komplexitás csökkentés
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
16
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Modell-alapú fejlesztés •
Hátrányok (kihívások) •
Sok különböző modellező nyelv •
•
Nagyméretű projektek •
•
Melyiket? Nagy modellek kezelése?
Automatikus eszközök Stabil platformot feltételez • Platform elemeket nem generál • -> GENESYS megoldást kínál •
•
Eszköz minőség/minősítés •
Tanúsítható eszközök kellenek Modell-transzformációk • Kódgenerátorok •
Kihívások az eszköz fejlesztőknek!
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
17
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Mintapélda: autóipari rendszerek •
Fontos terület •
Sok szereplő Autógyárak • Beszállítók • Eszköz fejlesztők •
•
Előrehaladott szabványosítás AutoSAR • FIBEX • Automotive HIS • OSEK •
•
A modell-alapú fejlesztés terjed •
A problémák még nincsenek teljes mértékben megoldva
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
18
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Embedded Architect automotive edition •
Az INDEXYS eszközök első mintapéldánya • • • • •
•
Modell-alapú Folyamat megközelítést tartalmaz Automatizált szintézis eszközök Integrált konzisztencia ellenőrzés Integrált modell analízis
A korábban bemutatott elvek alkalmazása • • •
Autóipari környezetben Autóipari modellező nyelvekre Autóipari platformra
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
19
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Egyszerűsített munkafolyamat
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
20
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Egyszerűsített munkafolyamat
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
21
OptXware Kutatás-Fejlesztési Kft.
Összefoglalás •
Modell-alapú fejlesztés • • • •
•
Beágyazott rendszerek területén is Fontos kutatási és fejlesztési témakör Már vannak ígéretes eredmények További munka szükséges a teljes elfogadáshoz
GENESYS architektúra • • • • •
Általános, komponens alapú platform Beágyazott rendszerek széles köréhez Moduláris, hordozható felépítés Modell-alapú fejlesztés támogatása Az első konkrét eszközök már elérhetőek
Artemis-H Akadémia 2009. november 30.
22
