Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Verification techniques in the context of event-trigged soft real-time systems
Jönköping University, School of Engineering, JTH, Computer and Electrical Engineering.
2007 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Magister), 20 points / 30 hpStudent thesisAlternative title
Verifikationstekniker för event-triggade mjuka realtidssystem (Swedish)
Abstract [en]

When exploring a verification approach for Komatsu Forest's control system regarding their forest machines (Valmet), the context of soft real-time systems is illuminated. Because of the nature of such context, the verification process is based on empirical corroboration of requirements fulfillment rather than being a formal proving process.

After analysis of the literature with respect to the software testing field, two paradigms have been defined in order to highlight important concepts for soft real-time systems. The paradigms are based on an abstract stimuli/response model, which conceptualize a system with inputs and output. Since the system is perceived as a black box, its internal details are hidden and thus focus is placed on a more abstract level.

The first paradigm, the “input data paradigm”, is concerned about what data to input to the system. The second paradigm, the “input data mechanism paradigm” is concerned about how the data is sent, i.e. the actual input mechanism is focused. By specifying different dimensions associated with each paradigm, it is possible to define their unique characteristics. The advantage of this kind of theoretical construction is that each paradigm creates an unique sub-field with its own problems and techniques.

The problems defined for this thesis is primarily focused on the input data mechanism paradigm, where devised dimensions are applied. New verification techniques are deduced and analyzed based on general software testing principles. Based on the constructed theory, a test system architecture for the control system is developed. Finally, an implementation is constructed based on the architecture and a practical scenario. Its automation capability is then assessed.

The practical context for the thesis is a new simulator under development. It is based upon LabVIEW and PXI technology and handles over 200 I/O. Real machine components are connected to the environment, together with artificial components that simulate the engine, hydraulic systems and a forest. Additionally, physical control sticks and buttons are connected to the simulator to enable user testing of the machine being simulated.

The results associated with the thesis is first of all that usable verification techniques were deduced. Generally speaking, some of these techniques are scalable and are possible to apply for an entire system, while other techniques may be appropriate for selected subsets that needs extra attention. Secondly, an architecture for an automated test system based on a selection of techniques has been constructed for the control system.

Last but not least, as a result of this, an implementation of a general test system has been possible and successful. The implemented test system is based on both C# and LabVIEW. What remains regarding the implementation is primarily to extend the system to include the full scope of features described in the architecture and to enable result analysis.

Abstract [sv]

Då verifikationstekniker för Komatu Forests styrsystem utreds angående Valmet skogsmaskiner, hamnar det mjuka realtidssystemkontextet i fokus. Ett sådant kontext antyder en process där empirisk styrkning av kravuppfyllande står i centrum framför formella bevisföringsprocesser.

Efter en genomgång och analys av litteratur för mjukvarutestområdet har två paradigmer definierats med avsikten att belysa viktiga concept för mjuka realtidssystem. Paradigmerna är baserade på en abstrakt stimuli/responsmodell, som beskriver ett system med in- och utdata. Eftersom detta system betraktas som en svart låda är inre detaljer gömda, vilket medför att fokus hamnar på ett mer abstrakt plan.

Det första paradigmet benämns som “indata-paradigmet” och inriktar sig på vilket data som skickas in i systemet. Det andra paradigmet går under namnet “indatamekanism-paradigmet” och behandlar hur datat skickas in i systemet, dvs fokus placeras på själva inskickarmekanismen. Genom att definiera olika

dimensioner för de två paradigmen, är det möjligt att beskriva deras utmärkande drag. Fördelen med att använda denna teoretiska konstruktion är att ett paradigm skapar ett eget teoriområde med sina egna frågeställningar och tekniker.

De problem som definierats för detta arbete är främst fokuserade på indatamekanism-paradigmet, där framtagna dimensioner tillämpas. Nya verifikationstekniker deduceras och analyseras baserat på generella mjukvarutestprinciper. Utifrån den skapade teorin skapas en testsystemarkitektur för kontrollsystemet. Sedan utvecklas ett testsystem baserat på arkitekturen samt ett praktiskt scenario med syftet att utreda systemets automationsgrad.

Den praktiska miljön för detta arbete kretsar kring en ny simulator under utveckling. Den är baserad på LabVIEW och PXI-teknik och hanterar över 200 I/O. Verkliga maskinkomponenter ansluts till denna miljö tillsammans med konstgjorda komponenter som simulerar motorn, hydralik samt en skog. Utöver detta, ansluts styrspakar och knappar för att möjliggöra användarstyrning av maskinen som simuleras.

Resultatet förknippat med detta arbete är för det första användbara verifikationstekniker. Man kan generellt säga att några av dessa tekniker är skalbara och därmed möjliga att tillämpa för ett helt system. Andra tekniker är ej skalbara, men lämpliga att applicera på en systemdelmängd som behöver testas mer utförligt.

För det andra, en arkitektur har konstruerats för kontrollsystemet baserat på ett urval av tekniker. Sist men inte minst, som en följd av ovanstående har en lyckad implementation av ett generellt testsystem utförts. Detta system implementerades med hjälp av C# och LabVIEW. Det som återstår beträffande implementationen är att utöka systemet så att alla funktioner som arkitekturen beskriver är inkluderade samt att införa resultatanalys.

Place, publisher, year, edition, pages
2007. , p. 119
Keywords [en]
Architectural design, Automated test system, C# programming, .NET and LabVIEW integration, Object-oriented LabVIEW programming, Real-time systems, Software verification
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hj:diva-737OAI: oai:DiVA.org:hj-737DiVA, id: diva2:4466
Uppsok
teknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2007-03-13 Created: 2007-03-13 Last updated: 2018-01-12

Open Access in DiVA

fulltext(2713 kB)944 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2713 kBChecksum SHA-1
e80a8c8c9eaec2f18a2be1d33560c878a48c6dce10b47afdbf0f5b68571b0553fc33eafd
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
JTH, Computer and Electrical Engineering
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 944 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 771 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf