Mise en oeuvre des outils de gestion et de suivi de gros projets LabVIEW

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2 Mise en oeuvre des outils de gestion et de suivi de gros projets LabVIEW Samuel PACEY Ingénieur / Chef de Projet, STYREL Technologies

3 Sommaire Introduction Exemples de projets critiques ou d envergure Le contrôle de code source et les enjeux du travail en équipe Les outils de traçabilité des exigences du cahier des charges Les outils d analyse, de débogage et de validation du code

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5 Supervision & contrôle-commande d un simulateur de vide spatial Développement d un applicatif LabVIEW destiné à la supervision de l ensemble du dispositif de pompage (pilotage manuel, exécution modes de marche automatisés, visualisation en temps réel et différé, paramétrage, ) & déployé sur 3 postes distincts Fourniture de 9 sous-ensembles (armoires électriques) liées entre eux et aux postes de supervision par un lien Ethernet et assurant le pilotage manuel ou semiautomatique, l'acquisition, l alimentation et la sécurisation des équipements du système de pompage Déploiement d'applicatifs embarqués LabVIEW RT/FPGA sur les automatismes NI Compact RIO présents dans chaque armoire

6 Développement sous LabVIEW d un logiciel de supervision et pilotage d un dispositif médical Fonctionnalités & Contexte du Projet: Communication RS232, RS485, CAN, USB avec les différents équipements intégrés constituant le dispositif médical Gestion d une machine d état complexe articulant les fonctionnalités et interfaces utilisateurs (selon états du dispositif & utilisateur connecté) Gestion des alarmes générées par le dispositif, de watchdogs hard & soft, d un journal technique, des utilisateurs (sauvegarde & consultation historique à partir d une base de donnée) Respect des normes relatives à la réalisation de dispositifs médicaux EN62304 classe C (processus du cycle de vie du logiciel), ISO13485 (assurance qualité) & ISO14971 (gestion des risques) Plateau technique (~25 personnes): CdP, Architectes, Développeurs, TU (Tests Unitaires), TI (Tests d Intégration), TV (Test de Validation), Ingénieur Qualité et sûreté de fonctionnement

7 Développement sous LabVIEW d un logiciel de supervision et pilotage d un dispositif médical Environnements & outils logiciels utilisés: LabVIEW 2009 SP1: prototypage, Dev, TU, TI VI Analyseur: analyse de code statique Unit Test Framework: automatisation des Tests Unitaires LV StateChart Module: implémentation machines d états DOORS 9.1: Logiciel de gestion des exigences (rédaction, liens, couverture) Requirements Gateway: Outil de traçabilité des exigences Tortoise SVN: Serveur /Client de gestion de configuration (SCC) Mantis: Outil de gestion de Faits Techniques PostgreSQL: Base de donnée (SGBDR)

8 Modèle en V de génie logiciel Prototypage Collecte des exigences Révision et test Déploiement Service Architecture de l application Test d intégration Architecture par modules Test unitaire Développement et débogage

9 A - Le contrôle de code source et les enjeux du travail en équipe

10 Suivre les changements du code source Un changement dans le code peut amener des problèmes s il n est pas détecté à temps Comment suivre les modifications de code et savoir quand elles ont eu lieu? Quel changement? bug détecté bug introduit Correction Version de code

11 Développement en équipe Deux développeurs, Marc et Pierre, travaillent ensemble Pierre copie (i.e. branche ) le code de Marc Marc et Pierre modifient la même application Comment suivre les changements dans les dépendances et fusionner leur travail? Code de Marc Fusion Version de code Code de Pierre

12 Intérêt du contrôle de code source Fusion Version de code Verrouillage pour modification Développeur 1 Checked Out Checked In Get Latest Version Répertoire de dépôt Checked Out Checked In Checked Out Checked In Développeur 2 Check Out : vérification de sortie Check In : vérification d entrée

13 Avantages du contrôle de code source Répertoire de dépôt centralisé Gestion de plusieurs développeurs Détection et résolution des collisions de code Suivre les modifications et les versions Identification de quand et qui a fait les modifications Garantie que chacun dispose de la toute dernière version Sauvegarde des anciennes versions

14 Interaction entre LabVIEW et un SCC Client SCC Serveur de contrôle de code source Client SCC MKS Client SCC

15 Quels sont les serveurs accessibles? Intégration avec : Microsoft Visual SourceSafe Microsoft Team System Perforce Rational ClearCase PCVS (Serena) Version Manager MKS Source Integrity Seapine Surround SCM Borland StarTeam Telelogic Synergy ionforge Evolution subversion** Accès aux outils SCC depuis le projet LabVIEW Configuration spécifique par projet* **subversion est Open Source et requiert un plug-in *Depuis LabVIEW 8.5

16 Outils intégrés à LabVIEW Montrer les différences (VI Compare) Intégré dans la fenêtre de projet avec le SCC Compare les modifications entre les versions du SCC Comparaison nœud à nœud Montrer l historique Permet de revenir à une version antérieure Avoir la dernière version Obtenir une copie de la nouvelle version

17 Différentiation graphique Compare un VI avec la version précédente du SCC Fournit une liste des modifications Disponible par ligne de commande

18 Résoudre les collisions de code Fusion manuelle VI Merge

19 Conclusion: recommandation pour le développement en équipe avec LabVIEW Utiliser un contrôle de code source Historique des versions/suivi des modifications Prévention des collisions de code Effectuer des revues de code Documenter chaque dépôt Si aucune modification, ne pas faire de Check in Utiliser le VI Compare pour visualiser les modifications Distribuer les sections de code en utilisant les bibliothèques de projet Utiliser le VI Merge pour résoudre les collisions

20 B Analyse des exigence, Conception & Développement

21 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Couverture des exigences et suivi du projet Traçabilité et génération de la documentation

22 Solution NI pour la traçabilité des exigences

23 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Buts de la phase de conception Déterminer comment le code sera réparti sur l équipe Développer les interfaces standards et les API pour le code des modules Vérifier que les codes sont lisibles et maintenables Maximiser la réutilisation et tirer avantage des structures, fonctionnalités ou outils existants (statechart module, Xcontrols, LV Classes)

24 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Conception préliminaire du logiciel (psdd) Conception organique du logiciel: découpage de l application en composant logiciels macroscopiques et éventuellement en souscomposants; détail de chaque composants: schéma, fonctions, flux inter-composants, scénarii, modes opérationnels Définition des interfaces externes et internes: IHMs, Fichiers, logiciels SOUP (drivers, APIs) Identification des contraintes: performance, réglementation, ergonomie, maintenance, But: Satisfaire 100% des exigences de la SRS dans le psdd

25 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Conception détaillée du logiciel (SDD) Détail de chaque composant logiciel (lvlib): Lancement étape Interfaces: liste des VIs (fonctions) et définition de types (flux) publics du composant Transmission Réception données périodique Schéma interne, traitements logiques et gestion des erreurs du constituant progression (%) Implémentation: liste et documentation (E/S, logique interne) de toute l arborescence des fichiers (VIs, ctl, xctl, ) contenus dans la lvlib du constituant (partie private) Fin étape ok? oui non statut NOK

26 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Définition des règles de codage du Projet: Implémentation des threads (lancement dynamique de VIs) et APIs (appel statiques de VIs, polymorphisme) Définition et gestion des données (Typedef, Variables globales fonctionnelles, file d'attentes, notifications, évènement dynamiques ) pour mettre en place les flux statiques et dynamiques Statégie de gestion d'erreurs Style des face-avant, diagrammes, icônes et connecteurs Documentation,

27 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Les modèles de conception LabVIEW Des concepts importants d architectures Squelettes standards, faciles à reconnaître Améliorent la lisibilité du code Exemples: Machines à états Structure producteur/consommateur Structure maitre/esclave Gestionnaire d interface utilisateur

28 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Buts de la phase de développement Implémenter l application en relation directe avec les spécifications Se conformer aux directives du modèle Effectuer des revues du code à chaque étape Documenter, documenter, documenter

29 Documentation Étiqueter les objets Commentaires en ligne Distinguer les icônes Description et astuces Impressions HTML Couverture des exigences

30 Documentation générée par LabVIEW

31 Documenter la couverture des exigences (NI Requirements Gateway) Spécifications LabVIEW Test unitaires

32 C Développement & Tests: outils d analyse, de débogage et de validation du code

33 Comment valider fonctionnellement ou mesurer la qualité du code?

34 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Pratiques Test itératif pendant le développement Revue manuelle du code Analyse du code dynamique ou statique Validation par rapport aux exigences

35 Collecte des exigences Architecture de l application Développement Test et débogage Déploiement Outils intégrés à l environnement de développement LabVIEW Compilation constante et globale (mass compile) Exécution pas à pas Gestionnaire de points d arrêt Gestion d erreurs automatique Nettoyage du diagramme Points de coercition (optimisation mémoire) Structures à désactivation conditionnelles Profil / Performances et mémoire Profil / Statistiques de VIs

36 Complexité de l application Simple Avancée Outils pour le débogage et le test Test et débogage Unit Test Framework Validation fonctionnelle du code Desktop Execution Trace Real-Time Execution Trace Analyse dynamique du code VI Analyzer Toolkit Analyse statique du code Faible risque Criticité de l application Haut risque

37 Effectuer une revue du code LabVIEW Le code doit être revu par un pair (autre développeur ou architecte) Posez-vous les questions suivantes : Le code est-il facile à maintenir? Le code respecte-t-il les règles de codage? Que se passe-t-il si le code retourne une erreur? Y a-t-il trop de fonctionnalités dans un seul VI? Y a-t-il une situation de compétition? L utilisation mémoire est-elle dans des limites acceptables?

38 Votre revue du code avec le VI Analyzer Automatiser l analyse du code avec plus de 80 tests configurables Performances Style Inspecter interactivement les améliorations possibles Générer des rapports personnalisés Mesurer la complexité cyclomatique du code Écrivez vos propres tests avec VI Scripting en LabVIEW 2010

39 Mesures de complexité de code avec VI Analyzer Tests pour les métriques standards de l industrie Fronts = 5 Nœuds = 3 Chemins = 1 Vrai Cas 1 Cas 2 Faux Cas 3 Complexité cyclomatique : (1) = 4

40 Desktop Execution Trace Toolkit Trace pendant l exécution : Les structures Événements Allocations mémoire Files / Notificateurs Pertes de références Identification des threads Erreurs non gérées Sous-VIs dynamiques et statiques Chaînes d événements définies par l utilisateur

41 Desktop Execution Trace Toolkit Trace pendant l exécution : Les structures Événements Allocations mémoire Files / Notificateurs Pertes de références Identification des threads Erreurs non gérées Sous-VIs dynamiques et statiques Chaînes d événements définies par l utilisateur

42 Tracer de manière déportée un système LabVIEW Desktop Execution Trace Toolkit Réseau Information d exécution en Run-Time VIs et exécutables débogables LabVIEW Real-Time Execution Trace Toolkit Réseau Information d exécution en Run-Time Applications temps réel déployées

43 LabVIEW Unit Test Framework Valeurs en entrée Sortie Unit Test Framework VI sous test Bureau Real Windows Time Sortie attendue Génération de rapports automatisé Vecteur de test = valeur(s) d entrée + sortie(s) attendue(s)

44 Exemple de couverture du code 6 diagrammes. 3 diagrammes exécutés = 50% de couverture du code

45 Automatisation des tests unitaires Appeler par programmation les tests et la génération de rapports

46 Intégration avec NI Requirements Gateway Implémentation Logiciel pour les exigences Tests unitaires Résultats des tests

47 QUESTIONS?

48 Restez connecté(e) avant et après NIDays youtube.com/nifrance facebook.com/nifrance ni.com/rss/f twitter.com/nifrance ni.com/community