Ohjelmiston vianetsintä sulautetuissa järjestelmissä

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantaja oli tamperelainen UnSeen Technologies Oy. UnSeenillä oli aloitettu uusi projekti, joka perustui sulautettuihin järjestelmiin. Uuten projektiin ilmeni tarve kouluttaa henkilökuntaa vianetsintään sulautetuissa järjestelmissä.

Tavoitteena opinnäytetyössä oli lisätä UnSeenin nykyisten ja tulevien sovelluskehittäjien tietotaitoa sulautettujen järjestelmien vianhausta sekä tutkia ja verrata menetelmiä, joita vianhaussa voidaan käyttää hyväksi. Tämän selvityksen pohjalta oli tarkoitus valita mahdolliset menetelmät projektiin ja luoda dokumentaatio työkalujen käyttöönottoon.

Tulokset saatiin tutkimalla sovelluskehityksen yhtäläisyyksiä ja eroavaisuuksia sulautetun ja perinteisen vianetsinnän pohjalta. Eri työkalut ja menetelmät arvioitiin projektissa tapahtuneiden ongelmatapausten pohjalta. Nämä tapaukset kuvattin esimerkkitapauksina opinnäytetyössä. Valitut menetelmät olivat ajonaikainen testaus, testivetoinen kehitys ja instrumenttipohjainen vianetsintä. Näihin jokaiseen kuvattiin myös menetelmissä käytetyt työkalut.

Sovelluksen ajonaikainen testaus on melko muuttumatonta sulautetuissa järjestelmissä. Sovelluskehittäjä voi edelleen käyttää kehitysympäristöstä tuttua vianetsintätyökalua menetelmään. Testivetoinen kehitys taas ei vielä soveltunut projektiin testattavien loogisten kokonaisuuksien vähyyden ja laitteiston asettamien rajoitteiden vuoksi. Instrumenttipohjaisessa vianetsinnässä virrankulutuksen profilointi havaittiin loogiseksi jatkeeksi vianetsintään. Lisäksi tuloksena syntyi UnSeenin omaan verkkoon ohjeet työkalujen käyttöönottoon.

The commissioner for this thesis was UnSeen Technologies Oy. UnSeen had launched a project based on embedded systems. The project required training for the employees in embedded debugging.

The objective of this thesis was to educate UnSeen’s new and existing employees in embedded debugging and to research the tools and methods which would be applicable in it. This investigation was to be used in choosing debugging methods and tools for the project.

The results were obtained by researching the similarities and differences in regular software debugging and embedded software debugging. The different tools and methods were then evaluated in viability based on scenarios that happened during the project. The chosen methods were runtime debugging, test driven development and hardware instrumentation.

Runtime debugging was found to be relatively unchanged in embedded systems. Developers can still employ debugging features in their integrated development environment. Test driven development was not a viable option at the time for the lack of distinct testable entities and constraints introduced by hardware. In hard-ware instrumentation power usage profiling was found to be a logical enhancement to runtime debugging. Documentation for introducing the tools used in the project were created in UnSeen’s internal network.