Anpassung eines Emulators zur Durchfuhrung von ¨ Hardwaretreiber-Unit-Tests am Beispiel des F-DPU Prozessors der ESA Raumfahrtmission PLATO

Kurzfassung

Softwareentwicklung in Raumfahrtprojekten erfordert von Entwicklern, den implementierten Code besonders ausführlich zu testen. Dabei werden sie vor die Herausforderung gestellt, dass die Zielhardware noch nicht oder nur in geringen Mengen zur Verfügung steht und dass bestimmte Fehlerfälle darauf nicht ausgelöst werden können. Eine mögliche Lösung für diese Probleme ist die Verwendung von Emulatoren. Diese Arbeit untersucht den quelloffenen Emulator Quick Emulator (QEMU) und den kommerziellen Emulator Terma Emulator (TEMU) von Terma jeweils auf ihre Eignung für die Durchführung von Hardwaretreiber Unittests der PLATO Fast Data Processing Unit Anwendungssoftware. Hierfür werden Kriterien definiert, auf die die ausgewählten Emulatoren untersucht werden. Diese Kriterien umfassen auf der einen Seite die Anpassung der Emulatoren auf das AHB Status Register der PLATO F-DPU. Ziel ist es auf den angepassten Emulatoren Unittests für die AHB Status Treiber der PLATO ASW auszuführen. Außerdem werden die Emulatoren auf die Möglichkeiten zum Einfügen von Fehlern, Einbettung in kontinuierliche Integration und Generierung von Daten für Testüberdeckung untersucht. Die Untersuchung ergibt, dass TEMU alle Kriterien vollständig oder teilweise erfüllt, für die Nutzung und den entsprechenden Support allerdings Gebühren gezahlt warden müssen. Die Anpassbarkeit beschränkt sich außerdem auf selbst implementierte Geräte. QEMU kann ebenfalls auf die F-DPU Hardware angepasst werden. Werkzeuge für die Fehlerinjektion und das Erfassen der Testüberdeckung sind in QEMU standardmäßig nicht implementiert. Da das Projekt quelloffen ist, können fehlende Funktionen selbst implementiert werden. Die Nutzung ist außerdem kostenfrei. Die Auswertung der Untersuchung führt zu dem Ergebnis, dass beide Emulatoren prinzipiell für die Durchführung von Tests für die PLATO F-DPU ASW geeignet sind. Die Entscheidung für einen der Emulatoren hängt von der Gewichtung der Kriterien Kosten, Verfügbarkeit und Anpassbarkeit ab.