Software Testing & Qualität - Testautomatisierung, KI & Agilität

Dynamische Analyse für Embedded Systeme - Alexander Weiss, Martin Heininger

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Wenn klassische Instrumentierung scheitert und Hardware-Trace die Lösung ist

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"Ich bin ein totaler Fan von Embedded Trace. Das beseitigt alle Probleme, die man mit der Instrumentierung hat, weil an der CPU eine Hardware ist, die nach außen funkt, was die CPU macht, ohne dass die Applikation das mitbekommt." - Alexander Weiss, Martin Heininger

In dieser Episode spreche ich mit Alexander Weiss und Martin Heininger über Embedded Testing. Wir plaudern über Echtzeit-Probleme, knappe Ressourcen und die Abhängigkeit von Elektronik. Simulation hilft, stößt aber im Safety-Bereich schnell an Grenzen. Ein Problem ist die Beobachtbarkeit: Klassische Instrumentierung bläht Code auf und verändert Laufzeiten. Ihr Gegenentwurf: Embedded Trace. Die CPU funkt Ereignisse hardwareseitig nach außen, ein FPGA wertet live aus. So kann man Code-Coverage im Integrationstest auf echter Hardware messen.

Alexander Weiss ist seit jeher in der Embedded Welt zu Hause: während seines Elektrotechnikstudiums an der TU München, seiner Promotion an der TU Dresden, als Gründer der Accemic Technologies GmbH, als SW/HW/FPGA Entwickler und als Autor.

Martin Heininger studierte Elektrotechnik an der Fachhochschule in Augsburg, nach einer Ausbildung zum Radio- und Fernsehtechniker. Danach hat er mehr als 15 Jahre im Schwerpunkt in Luftfahrtprojekten Praxis Know-How gesammelt, im Bereich des Testing, der Entwicklungsprozessdokumentation und den Zulassungsverfahren. Seit mehr als 10 Jahren gibt er diese Methoden und das Prozesswissen für die Entwicklung von sicherheitskritischen Embedded Systemen an seine Kunden in Hands-On Beratungsprojekten weiter.

Highlights:

  • Embedded Trace liest den Kontrollfluss eines Mikrocontrollers über dedizierte Hardware-Schnittstellen aus, ohne die Ausführungszeit der Applikation zu verändern, was klassische Instrumentierung grundsätzlich nicht leisten kann.
  • Code-Coverage-Messung im Integrationstest auf echter Hardware ist technisch jetzt möglich und löst das zentrale Problem, dass bisher nur Unit-Tests auf dem PC oder auf dem Target isoliert gemessen werden konnten.
  • Instrumentierter Code bläht den Speicherbedarf so stark auf, dass Safety-kritische Embedded-Systeme schlicht keinen Platz mehr dafür haben, weil im Schnitt jede fünfte Instruktion eine Entscheidung ist, hinter der ein Counter stehen muss.
  • Embedded-Tester brauchen zwingend sowohl Elektrotechnik- als auch Informatik-Kenntnisse, weil ein Bit nicht gesetzt wird, wenn der Stromkreis dahinter nicht korrekt geschlossen oder geöffnet ist.
  • Sicherheitsnormen wie DO-178C erlauben bereits heute Coverage-Nachweise durch Integrationstests, werden aber in der Praxis noch überwiegend auf Unit-Ebene erfüllt, obwohl das teurer und weniger aussagekräftig ist.

    • Danke an die Community-Partner des Podcasts:Alliance for Qualification | ASQF | Austrian Testing Board | dpunkt.verlag | German Testing Board | German Testing Day | GI Fachgruppe TAV | Heise | HANSER Verlag | ISTQB | iSQI GmbH | oop | QS-TAG | SIGS-DATACOM | skillsclub | Swiss Testing Board | TACON Credits: Sound | Grafik

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    Software Testing & Qualität - Testautomatisierung, KI & AgilitätBy Richard Seidl - Experte für Software-Entwicklung und Testautomatisierung