Simulation Aided Product Software Development

Abstract

This work is a study of simulation environments as tools for product software development from architecture definition phase to testing the actual end product software code.

The purpose of the work was to find a feasible way to utilize simulation environments for improving product time to market.

The work was initiated to renew the existing simulation methods to correspond the demands of the present-day process of developing products.

Work effort mainly consisted of studying the existing environments, understanding the lessons learnt, finding a proper architectural approach for a new design and implementing it to the system as proof of concept. Work context is Symbian OS even though most of the findings can be used in other operating system contexts as well.

The main outcome of the work introduces a three-phase method for developing product software by utilizing simulation environments. Based on the outcome, a MCP (Major Contribution Proposal) for developing SHAI SDK (Symbian Hardware Abstraction Interface Software Development Kit) was issued to Symbian Foundation. Another concrete outcome of the work was an internal software development environment for client company using QEMU based simulation environment. Simulation environment abstraction level study and related proof of concept implementation using QEMU can be regarded as outcomes of this work as well.

The results of the work can be used in the future simulation aided software development by the client company. In the short term, the results of this work will be visible in Symbian Foundation SHAI SDK tool.

The following effort to continue this work is to implement the proposed approach, to verify the implementation and make the possible changes found necessary to create a working simulation based software development environment.

Tämä työ tutki simuloitujen ympäristöjen käyttöä apuna tuoteohjelmistokoodin kehitysprosessissa. Soveltuvuus ohjelmistokehitystyökaluksi tutkittiin koko kehitysprosessin alueelta, arkkitehtuurin määrittelyvaiheesta toteutuksen testaamiseen.

Työn tarkoitus oli löytää toteuttamiskelpoinen keino hyödyntää simuloituja ympäristöjä tuotekehityksessä päätavoitteina tuotteen ohjelmistokoodin kehitystyön aikaistaminen, tehostaminen ja kehitystyöhön käytetyn ajan lyhentäminen mahdollistamalla useampien työvaiheiden rinnakkaisuus.

Tämä tutkimus tarvittiin nykyisellään käytettävien simulointimenetelmien uudistamiseksi vastaamaan nykypäivän tuoteohjelmistokoodin kehitysprosessien vaatimuksiin.

Työ koostui suurilta osin nykyisiin simulaatioympäristöihin tutustumisesta, nykyisissä simulaatioympäristöissä tehtyjen virheiden ja oivalluksien ymmärtämisestä, uuden toteuttamiskelpoisen arkkitehtuurin määrittämisestä ja sen toteuttamiskelpoisuuden tarkistamisesta esimerkkitoteutuksin. Työ keskittyy Symbian käyttöjärjestelmään. Suuri osa oivalluksista voidaan käyttää hyödyksi myös muiden ohjelmistoympäristöjen kehityksessä.

Työn tärkein tulos esittelee simuloitujen ympäristöjen avulla toteutettavan kolmivaiheisen menetelmän tuoteohjelmistokoodin kehitykseen. Edellämainittuun menetelmään perustuva MCP (Major Contribution Proposal) SHAI SDKn (Symbian Hardware Abstraction Interface Software Development Kit) kehittämiseksi esitettiin Symbian Foundation yhteisölle. Lisäksi työn sivutuotteena työn tilaajalle valmistui QEMU simulaatiotyökaluun perustuva ohjelmistokehitysympäristö. Lisäksi työn tuloksina voidaan mainita simulaatioympäristöjen abstraktiotasoihin liittyvä tutkielma, sekä tutkielmaan perustuvan arkkitehtuurin toteuttamiskelpoisuuden tarkistamisen yhteydessä tehdyt esimerkkitoteutukset.

Työn tuloksia voidaan käyttää simulaatioympäristöjen, sekä simulaatioympäristöjen avulla tehtävän tuoteohjelmistokoodin kehitykseen tulevaisuudessa. Lyhyellä aikavälillä työn tulokset ovat nähtävissä Symbian Foundation SHAI SDK työkalussa.

Tämän työn jälkeen tapahtuva jatkokehitys sisältää seuraavat pääkohdat: Ehdotetun menetelmän toteuttaminen, toteutuksen soveltuvuuden testaaminen ja testauksessa huomattujen puutteiden ja epäkohtien korjaaminen alkuperäiseen ehdotettuun menetelmään käyttökelpoisen simulaatioavusteisen ohjelmistokehitysympäristön ja prosessin aikaansaamiseksi.