Лекции. Системы реального времени (2015) (all in one) (1185224), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Требования отказоустойчивостии безопасности должны бытьнеотъемлемой частьюспецификации системы, а длянекоторых систем – основой дляпроцесса проектирования.2. Ожидаемые виды отказов ичастоты их возникновениядолжны быть определены вначале процесса проектирования.3. Должны быть определеныобласти локализациинеисправностей в системе (faultcontainment regions). Последствиянеисправности в одной из такихобластей не должныраспространяться на другиеобласти.СалонцелДвигатель иэлектроникуне жалко25Принципы проектирования безопасных иотказоустойчивых систем4.

Понятие времени исостояния системы должныбыть строго определены. Впротивном случаезатруднительно отличитьпервичную неисправность отее последствий.5. Необходимо четкоопределить интерфейсы,чтобы скрыть внутреннееустройство компонентовсистемы.6.

Необходимо обеспечитьнезависимостьвозникновениянеисправностейв различных компонентах.причинаследствиеДве независимыетормозныесистемы26Принципы проектирования безопасных иотказоустойчивых систем7. Компонент системы должен считать себякорректно функционирующим, пока два илиболее других компонента не примутпротивоположную точку зрения.8. Механизмы обеспечения отказоустойчивостидолжны быть устроены так, чтобы неусложнять анализ поведения системы. МООдолжны быть отделены от основнойфункциональности системы.9.

Возможность диагностирования должна бытьзаложена в систему на этапепроектирования. В частности, должнаобеспечиваться возможность выявленияскрытых неисправностей, не проявляющихсяв поведении системы.27Принципы проектирования безопасных иотказоустойчивых систем10. Интерфейс с оператором должен бытьинтуитивно понятным и устойчивым кошибкам. Безопасность должнаобеспечиваться несмотря на ошибкичеловека-оператора.11.

Любая аномалия функционирования системыдолжна быть зарегистрирована. Некоторыеаномалии не обнаруживаются на уровнеинтерфейсов между компонентами.Регистрация должна фиксировать в т.ч.внутренние аномалии, в противном случаеони могут быть замаскированы в результатеработы МОО.12. Система должна реализовывать стратегию«никогда не сдавайся», гарантируя заданныйминимальный уровень обслуживания.Полный выход из строя крайне нежелателен.Подушкабезопасности28Принципы проектирования безопасныхи отказоустойчивых системИсточник:“Real-Time Systems: Design Principlesfor Distributed Embedded Applications”(Real-Time Systems Series),H. Kopetz, Springer, 2011https://vowi.fsinf.at/images/temp/2/2c/20110606133809!TU_WienEchtzeitsysteme_VO_%28Kopetz%29_-_TU_WienEchtzeitsysteme_VO_%28Kopetz%29_-_TU_WienEchtzeitsysteme_VO_%28Kopetz%29_-_Real_Time_Systems__Design_Principles_for_Distributed_Embedded_Applications_-_Hermann_Kopetz_--_2._Edition.pdf29Спасибо за внимание!30ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫРЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИЛекция 11:Тестирование и интеграция ИУС РВКафедра АСВК,Лаборатория Вычислительных КомплексовБалашов В.В.ИУС РВ• Информационно-управляющая система(ИУС) – вычислительная системаверхнего уровня, обеспечивающая:– функциональную и информационнуюинтеграцию составных частей управляемогообъекта– взаимодействие между объектом иоператором2Состав ИУСИнтерфейс оператора-индикаторы-органы управленияРегистраторыБортоваясетьДатчикиВычислителиЭффекторыУправляемая системаВнешняя среда3Функции ИУС• Контроль состояния управляемого объекта• Управление движением объекта или егочастей• Отслеживание положения объекта или егочастей в пространстве• Обмен данными с внешними системами• Управление специализированнымиприборами (прикладной нагрузкой)• Обмен данными с оператором– отображение данных– ввод данных4ИУС в управляемой системе5Устройства в составе ИУС6Устройства вне ИУС(на примере самолета)• Датчики:––––РадиолокаторРадиовысотомерТопливный датчикТахометр (измеритель частоты вращениятурбины)– Датчики спутниковой навигации• Эффекторы––––управление двигателемуправление рулями высотыуправление выпуском шассирадиопередатчик7Неоднородность ИУС• Каналы: точка-точка, шина, коммутатор;12 kbps, 1 Mbps, 1 Gbps• Устройства: датчики, индикаторы,вычислители, органы управления,исполнительные устройства• Данные: аналоговые, цифровые; числовыемассивы, видеопотокиПроблема унаследованных устройств8Уровень сложности комплексабортового оборудования9ПО ИУС: 700+ тыс.

строк кодаЖизненный цикл ПО ИУСИнформационноесопряжение– тестирование на каждомуровнеТестирование,интеграция,отработка10Требования к средствамтестирования ИУС• Поддержка тестирования ПО на целевом вычислителе безинструментирования аппаратуры или ПО вычислителя• Поддержка обмена данными через все типы каналов,используемых в ИУС– выдача в каналы тестовых данных и прием ответных данныхдля последующего анализа– мониторинг обмена по каналам бортовых интерфейсов иобеспечение доступа тестовых сценариев к результатаммониторинга– поддержка формирования сбойного трафика• Поддержка тестирования временных характеристикфункционирования целевой системы– формирование и выдача тестовых данных в режиме реальноговремени– измерение задержек поступления ответных данных• Поддержка многомашинных конфигураций– одновременный обмен по десяткам (сотням) каналов11Требования к средствамтестирования ИУС•Поддержка автоматического и интерактивного тестирования– интерактивное: для проверки индикаторов и пультов управления••Поддержка пакетного режима выполнения тестовПоддержка оперативного управления тестированием– выбор порядка выполнения тестов– задание значений тестовых данных•Поддержка оперативного отображения хода тестирования– значения тестовых данных и ответных данных от тестируемой системы– протоколы тестирования•Поддержка прослеживаемости требований и формирования отчётов порезультатам тестирования– задание соответствия требований тестовым сценариям– формирование матрицы прослеживаемости требований– формирование отчёта о прохождении тестов и выполненности требований порезультатам тестирования•Интеграция со средствами поддержки разработки ПО ИУС– средства управления версиями (хранение ПО и тестов в едином репозитории)– средства управления требованиями– база данных бортовых интерфейсов (форматы информационных сообщений)•Единый подход к тестированию для различных фаз жизненного цикла ИУСКомплекс средств тестирования ИУС• Разработан в Лаборатории вычислительных комплексов ВМК МГУ• Предназначен для тестирования устройств ИУС через каналыбортовых интерфейсов (КБИ)• Функционирует на ПК под управлением ОС Linux, в составкоторых входят адаптеры КБИ• Поддерживает распределенное выполнение тестовых сценариев• Удовлетворяет перечисленным выше требованиям• Положен в основу семейства стендов тестирования, отработки иинтеграции ИУС13Архитектура стенда тестирования ИУСБлок ИУСБлокиИУСБлок ИУСЗадачи, требующие работы снатурными устройствами ИУС• интеграция аппаратуры и ПО, отладка ПО ИУС на целевойплатформе• интеграция компонентов ПО ИУС, в т.ч.

компонентов,поступающих от предприятий-соразработчиков• интеграция подсистем ИУС, а также ИУС в целом какмногокомпонентной аппаратно-программной системы• функциональное и квалификационное тестирование ПО ИУС• приемосдаточные испытания серийно выпускаемыхкомплектов ИУС• диагностика блоков ИУС, по которым поступили рекламации• диагностика блоков ИУС в составе объекта15СтендотработкиПО БЦВМСтендотработкиБЦВМ+МФИСтенд тестирования серийных комплектов ИУСМобильная рабочая станция мониторингаи анализа бортовых интерфейсовПромышленный ноутбукМобильный коммутаторFibre ChannelАдаптеры бортовыхинтерфейсов(MIL STD-1553B,Fibre Channel и др.)Технологический цикл применениясемейства стендов отработки ИУСНовое ПОПО отдельного блока ИУС, прошедшеекомплексирование и тестированиеПО подсистемы ИУС, прошедшеекомплексирование и тестированиеПолный комплект ПО ИУС, прошедшийкомплексирование и тестирование!ПО с подтверждённымидефектами20Технологический цикл применениясемейства стендов отработки ИУСПрограммноеобеспечение (ПО)!ОбозначенияСтендыНовое ПОСТ1Стенд тестирования и отладки ПОотдельного блока ИУСПО отдельного блока ИУС, прошедшеекомплексирование и тестированиеСТ2Стенд тестирования и отладки ПОнескольких сопряжённых блоков ИУСПО подсистемы ИУС, прошедшеекомплексирование и тестированиеСТ3Стенд комплексирования иприёмосдаточных испытаний ИУСПолный комплект ПО ИУС, прошедшийкомплексирование и тестированиеСТ5Стенд приёмосдаточных испытанийсерийных комплектов ИУСМСММобильная рабочая станциямониторинга и тестирования блоковИУСПО с подтверждённымидефектамиАппаратураНовые серийные образцыблоков ИУС?Комплект ИУС, предположительноимеющий дефектыКомплект аппаратуры и ПО ИУС,прошедший комплексирование иприёмосдаточные испытания!Блок ИУС с выявленными дефектами21Стенд тестирования серийныхкомплектов ИУС Су-352223Стенд интеграции ИУС МС-212425• ACIB – Avionics Core Integration Bench26Стенд «Электронная птица»• SIB – System Integration Bench• Компьютерное моделирование бортовогоэлектромеханического оборудования27Стенд «Железная птица»••Установлена большая часть электромеханического оборудования«Самолёт на полках», дальше – прототип самолёта в сборе28Аппаратная база стенда• Промышленныекомпьютеры (PICMG)• Платы-расширители шин– ISA– PCI– PCI Express• Процессорные платы• Адаптеры бортовыхинтерфейсов29Аппаратная база стенда30Аппаратная база стенда2x MIL STD-1553B / PCI1x MIL STD-1553B / PCI Express2x Fibre Channel / PCI Express16T16RARINC 429 / PCI31Аппаратная база стенда•••Программируемый коммутатор Fibre ChannelОптический сигнал преобразуется в электрическийКоммутация электрического сигнала при помощи ПЛИС32Программные средствафункционального тестированияв составе стенда33Архитектура стенда тестирования ИУСБлок ИУСБлокиИУСБлок ИУССредства АРМСреда разработки тестовСредстваязыковойподдержкиРедакторнастроекконфигурацииРедакторструктурысообщенийВизуализатортрассыэкспериментаРЕПОЗИТОРИЙИсходныетекстыКонфигурацииРезультатыэкспериментовСредствооперативнойвизуализации иуправленияэкспериментомРепозиторийРепозиторийсистемысистемыуправленияконтроляверсийверсиями35Средства ИМБиблиотека поддержкимоделированияСредства записитрассы экспериментаСреда выполнения тестовСредства взаимодействияс сопряженными стендамиСредства передачиданных по КБИСредстваПодсистемаподдержкиОперативнойвизуализациивзаимодействия с иуправленияСОВУ36Язык описания тестов (ЯОТ) Поддерживает тестирование ИУС через каналыбортовых интерфейсов (MIL-STD-1553B, ARINC 429,FC-AE-ASM, CAN, AFDX и т.п.) с использованиеследующих основных элементов: Сообщения и слова КБИ Битовые поля сообщений/слов Предоставляет операторы для: Определения структуры слов/сообщений(состав битовых полей, их имена и расположение) Задания и обработки значений битовых полей Автоматической проверки тестируемых условий Взаимодействия с пользователем Задания структуры тестового сценария37Основные понятия ЯОТ Тестовые компоненты (ТСК) Интерфейсы Обеспечивают подключение к каналам БИСообщения бортовых интерфейсовБитовые поля сообщенийТестовые случаи (test case)Тестовые шаги (test step)38Тестовые компонентыТестовый компонент (ТСК) – это средствокомпоновки объектов ФТ в составе стенда.

Характеристики

Список файлов лекций