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Automatisierung in der Validierung von Software

30.10.2006
Die Erhöhung der Effizienz und der Wettbewerbsfähigkeit sowie die gleichzeitige Reduzierung der Aufwendungen für den Validierungsprozess waren lange Zeit ein konfuses Ziel für die europäische Softwareindustrie. Im Rahmen des OMEGA-Projekts wurden die Instrumente und die Methodologie für die Entwicklung von Echtzeitsystemen und eingebetteten Systemen unter der Verwendung von UML erarbeitet. Damit wurde ein wichtiges Teil im Puzzlespiel an die richtige Stelle gerückt.

Die Unified Modelling Language UML schließt Bezeichnungen für die Beschreibung von strukturellen und anderen Verhaltensauffassungen einer Anwendung sowie plattformabhängige Informationen ein. Die Herangehensweise von OMEGA an das Thema Softwarequalität ist die Nutzung von UML für die Beschreibung eines einzigartigen Referenzmodells, von dem semantisch verwandte Modelle für Funktionalitäts-, Validierungs-, Leistungsanalysen und Implementierungen abgeleitet werden. Aus diesem Grund wurde im Rahmen des OMEGA-Projekts eine angemessene und effektive Teilmenge der UML identifiziert, die für die Entwicklung reaktionsfähiger und eingebetteter Echtzeitsysteme genutzt werden kann.

Das Profil wurde in Phasen definiert. Dabei wurde mit einem so genannten Kernel-Modell begonnen, das eine nützliche einsatzbereite Teilmenge darstellt. Beim Kernel-Modell von OMEGA wird die statische Struktur bezogen auf Kategoriediagramme und Zustandsmaschinen mit einigen Erweiterungen und Einschränkungen beschrieben. Dies betrifft zumeist Assoziationen und Kommunikation. Eine Kategorie ist die Beschreibung einer Reihe von Objekten, die die gleichen Attribute, Operationen, Signale, Beziehungen und Semantik teilen. Die Zustandsmaschinen ihrer Kategorie definieren die Leistung der Objekte in einem System. Die Kategorien werden in aktiv und passiv unterschieden. Dabei haben die aktiven Kategorien ihren eigenen Kontrollmechanismus und die angegliederte Reihe von Ereignissen. Sie führen die Anfragen in einer Art von Run-to-completion aus. Das Kernel-Modell definiert die formelle Semantik für die Verifizierung des Verhaltens einer Reihe verwandter Kategorien und zugehöriger Zustandsdiagramme mit vorhandenen Instrumenten zur Überprüfung des Modells.

Das Verhalten des Systems wird mittels einer expliziten imperativen Funktionssprache beschrieben, die für die Bildung und den Abbau von Objekten, für die Kommunikation und die Beschreibung von mit Daten erweiterten Übergangssystemen verwendet wird. Die Kommunikation zwischen den Objekten wird entweder mittels asynchroner Signale oder mittels synchroner Handlungsaufforderungen durchgeführt, bei denen der Auffordernde blockiert wird, bis der Ruf beantwortet ist.

Das Kernel-Modell von OMEGA und weitere Ergebnisse verbessern die derzeitigen Instrumente und Methoden. Somit wird die Automatisierung in der Softwarevalidierung zusammen mit der Einheitlichkeit und Kohärenz der Verifizierungstools gefördert.

Dr. Bernhard Josko | ctm
Weitere Informationen:
http://www.offis.de

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