číslo 12 - DICOM, spol. s ro

TEORETICKÁ ÈÁSTVÝVOJ PROGRAMOVÉHO VYBAVENÍVE VÝROBCÍCH SPOLEÈNOSTI <strong>DICOM</strong>Asi to znají všichni uživatelé osobního poèítaèe. Vìtšinou se to stane, máme-li rozepsaný dlouhý textový dokument nebo pracnì nakreslenývýkres. Soubor nelze uložit, protože poèítaè „ztuhl“. Nezbývá, než použít více nebo ménì natrénovaný trojhmat Ctrl-Alt-Del nebopøímo tlaèítko RESET. Pøišli jsme tak o svá neuložená data a pøemýšlíme nad tím, co mùžeme èekat od systému, který se vypíná tlaèítkemStart.Jsou aplikace, kde chyba programového vybavení stojí „jenom“ èas, ale jsou aplikace, kde na programovém vybavení mohou záviset i lidskéživoty. Právì vojenství je oblast, kde <strong>spol</strong>ehlivost technických a programových prostøedkù hraje rozhodující úlohu.Spoleènost <strong>DICOM</strong> Uherské Hradištì, výrobce a dodavatel komunikaèních a navigaèních zaøízení pro AÈR, si tuto skuteènost uvìdomujea proto vìnuje vývoji programù mimoøádnou pozornost.Základním dokumentem pro vývoj, údržbu a modernizaci programového vybavení, který je závazný pro všechny výrobky<strong>spol</strong>eènosti <strong>DICOM</strong> s programovým vybavením, je organizaèní smìrnice OS 06/95. Tato smìrnice vychází z dokumentu RTCA/DO-178B,„Programové vybavení leteckých palubních systémù a vývoje z pohledu osvìdèování jejich zpùsobilosti”, totožným s evropským leteckýmdokumentem EUROCAE ED-<strong>12</strong>B.Dùvod, proè <strong>DICOM</strong> vychází z normy pro letectví, je zøejmý: právì v leteckém prùmyslu jsou ty nejvyšší nároky na programové vybavenípalubních systémù.Následující èlánek si klade za úkol seznámit ètenáøe s tím, jakými pravidly se øídí vývoj programového vybavení ve výrobcích <strong>DICOM</strong>.Týká se to jak SW uvnitø výrobkù (firmware), tak ovládacích programù pro jejich obsluhu.Celý proces vývoje lze rozdìlit na ètyøi úseky: stanovení požadavkù, vlastní vývoj, zkoušení a údržba.1. Stanovení požadavkù a jejich rozborNa zaèátku vývoje každého zaøízení je stanovenojeho zadání ve formì základníchtechnických požadavkù (ZTP). Tyto požadavkyvychází z funkcí, které jsou od zaøízenípožadovány. Stanoví se konfigurace zaøízenía urèí se technické prostøedky (hardware,HW), ze kterých se bude zaøízení skládat.Ze ZTP vychází požadavky na programovévybavení. Tyto požadavky obsahují:• funkce vykonávané programovým vybavením;• požadavky na èasování;• požadavky na vestavìnou kontrolu;• požadavky na zkoušky;• zhoršení výkonnosti nebo ztrátu funkcepøi závadì;• dùsledky poruchy funkce;• požadavky na rozložení funkcí, pokudzaøízení obsahuje více procesorù.Po stanovení požadavkù následuje jejich rozbor,pøi kterém se kontroluje, zda zaøízenívyvinuté a vyrobené podle stanovených požadavkùbude splòovat všechny požadovanéfunkce. Pøi tomto pøezkoumání se ovìøuje:• sluèitelnost funkèního pøidìlení rozhranítechnických prostøedkù (HW) a programovéhovybavení (SW);• úplnost a pøimìøenost požadavkù jak nazaøízení, tak samostatnì na programovévybavení;• zda požadavky na zaøízení byly vyèerpávajícímzpùsobem vymezenyv požadavcích na programové vybavení.2. Návrh programového vybaveníTeprve v tomto okamžiku zaèíná klasický návrhprogramového vybavení. Aby byla zajištìnasledovatelnost, udržovatelnosta srozumitelnost programového vybavení jinýmosobám než jeho tvùrcùm, je bìhem návrhuzpracováván tzv. popis návrhu. Ten obsahuje:• popis struktury programu;• popis øízení programu a toku dat;• popis rozhraní dat a øízení mezi segmenty;• popisy algoritmù;4<strong>DICOM</strong> INFORMÈÍSLO <strong>12</strong>/PROSINEC 2000• specifikaci èasování a pøerušení programu;• organizaci pamìti.Forma popisu je obvykle podrobnì komentovanýzdrojový program a vývojový diagram.Dalším dokumentem, který je zpracován pøinávrhu programového vybavení, je konfiguracevývojového systému. Obsahuje popistechnických a programových prostøedkù (pøekladaèe,simulátory, emulátory) a postupy vevývoji programového vybavení. Jinými slovy,je zde uveden podrobný návod, jak a jakýmiprostøedky se ze zdrojového kódu získá proveditelnýcílový kód. Jen pro informaci, souèasnáverze programového vybavení pro Datovýterminál DT 13 má celkem 230 951 øádekzdrojového programu, rozdìleného do 572 rùznýchsouborù.3. ZkoušeníSamostatnou a obsáhlou souèástí návrhu SWje jeho zkoušení. Toto zkoušení následuje pokaždé etapì vývoje. V první èásti èlánku bylojiž zmínìno pøezkoumání návrhu programovéhovybavení, což je z hlediska zkoušeníprvní etapa. Bìhem vývoje pak následujízkoušky a odladìní jednotlivých programovýchmodulù, zkoušky integrace modulù,zkoušky integrace programových a technickýchprostøedkù a nakonec zkoušky celéhozaøízení (zkoušky na cílovém HW).Podle složitosti je stanoven plán zkoušení programovéhovybavení, tj. postupy, jakv jednotlivých etapách SW zkoušet. Postupyzahrnují jednak zkoušky požadovaných funkcíbez ohledu na strukturu programu a jednakzkoušky založené na struktuøe programovéhovybavení. Tyto zkoušky vycházíz návrhu a zamìøují se zejména na meznípodmínky. Praxe ukazuje, že jsou nezbytnéjako ochrana proti nezamýšleným funkcímSW.Po vývojových zkouškách je zaøízení s prvníverzí programu pøedáno do oddìlení kontrolya øízení jakosti (TQM) <strong>spol</strong>eènosti <strong>DICOM</strong>,které provede první nezávislé zkoušky integraceprogramových a technických prostøedkù,popø. zkoušky celého zaøízení. Výsledky sezaznamenávají do protokolu, který je pøílohouplánu zkoušení. Dále se již v této etapìosvìdèilo pøedat zaøízení do obchodního oddìlení,které posuzuje zejména uživatelskoustránku (srozumitelnost návodu, logiku ovládání,apod.).Chyby programového vybavení, zjištìnév libovolné etapì vývoje, musí být vysledoványaž do fáze jejich vzniku a po jejichopravì musí probìhnout znovu všechny fázevývoje až do místa, kde lze opravu vyzkoušet.Stejnì se postupuje, jestliže dojde bìhemvývoje ke zmìnì požadavkù na programovévybavení. V tomto pøípadì musí být opravenyi všechny dokumenty, jichž se zmìna týká.Pokud jsou všechny zkoušky, které jsou pøedepsányplánem zkoušek, vyhovující, schválíse programové vybavení pro použitív zaøízení.4. Údržba a modernizace programovéhovybaveníPøi zmìnì programového vybavení po jehoschválení (návaznost na zmìnu technickýchprostøedkù, doplnìní funkce, modernizaceprogramového vybavení) je nutné provéstvšechny etapy vývoje od té, ve které se zmìnarealizuje. Všechny dokumenty, kterých sezmìna týká, jsou zmìnovány standardnímzmìnovým øízením ve <strong>spol</strong>eènosti <strong>DICOM</strong>.Každá zmìna SW je oznaèena novým èíslemverze. Ke každé programové verzi je zpracovánapøíloha k popisu návrhu, ve které jeuvedeno:• ve kterých èástech programu a jaké zmìnybyly provedeny;• èím se nová verze funkènì liší od pøedchozí;• podmínky zamìnitelnosti nové verzes pøedchozími.Pokud se odlišnosti týkají uživatele (zmìnaobsluhy, doplnìní funkcí) a podmínky zamìnitelnosti(pokud není nová verze plnì obousmìrnìzamìnitelná), jsou tyto informace doplnìnydo návodu k obsluze.Ing. Milan ŠošolíkKON, tel.: 06322/522224