tesi di laurea

Analisi e studio di un processo di sviluppo di sistemi safety-critical conformi allo standard RTCA DO-178B

Facoltà di IngegneriaCorso di Studi in Ingegneria Informatica

tesi di laurea

relatore

Ch.mo prof. Domenico Cotroneo

correlatore aziendale

Ing. Christian Di Biagio

candidato

Giuseppe Trincia

Matr. 41/3804


Anno Accademico 2007/2008



La tesi nasce dall’esigenza della azienda MBDA ITALIA di rendere certificabile il sistema operativo Finmeccanica Linux:

Utilizzo di software esistente: utilizzo di componenti “Commercial Off the Shelf component” (COTS) anche in aziende che sviluppano sistemi safety-critical. Obiettivo: realizzazione del sistema operativo FNM Linux

COTS: componenti hardware o software disponibili sul mercato acquistabili da aziende di sviluppo interessate ad utilizzarli nei loro progetti.

Vantaggi dell’adozione dei COTS: riduzione dei tempi di sviluppo riduzione dei costi di sviluppo

Svantaggi: revisioni per le certificazioni di safety

ContestoContesto



Obiettivo del lavoro di tesiObiettivo del lavoro di tesi

Sviluppo di un nuovo plug-in del TopCased Quality Process del Sviluppo di un nuovo plug-in del TopCased Quality Process del progetto TOPCASEDprogetto TOPCASED

Creazione di uno strumento software che fornisca linee guida per lo sviluppo di software per sistemi safety-critical che sia certificabile secondo le direttive dello standard RTCA DO-178B



Sistemi safety-criticalSistemi safety-critical

Definizione: Definizione: Un sistema si dice safety-critical se un suo “failure” può causare danni fisici a persone o all’ambiente circostante.

• Richiede requisiti altamente stringenti di qualità e affidabilità. Safety: Safety: ”L’aspettativa che un certo sistema non comporti, in certe specifiche condizioni, rischi per la vita dell’uomo e dell’ambiente”

System Safety Engineering: Disciplina la safety. Gli stati rischiosi vengono identificati, tracciati, valutati ed eliminati. Safety Risk Management: Individua gli “hazard”, ne valuta la gravità e la probabilità di occorrenza.

Classificazione della gravità dei rischiClassificazione della probabilità di occorrenza dei rischiDefinizione delle classi di rischio

Software Safety Engineering: viene implementata dal SSWG “System Safety Working Group” che include figure professionali le cui visioni del problema, sommate, riescono a considerare tutti gli aspetti della safety.



RTCA DO-178BRTCA DO-178B

” ” Software Consideration in Airborne Systems and Equipment Certification”Software Consideration in Airborne Systems and Equipment Certification” Nasce dall’esigenza dell’industria aeronautica di avere una guida per la produzione di software per sistemi ed apparecchiature di bordo il cui funzionamento abbia un livello di safety conforme con i requisiti di aeronavigabilità

System Safety Assesement Process: determina e categorizza le condizioni di malfunzionamento del sistema. Designated Engineering Representatives: ingegneri esperti in avionica che controllano on-site la qualità dello sviluppo del progetto.

Software Life Cycle Process: Software Plannig ProcessSoftware Development Processes

•Software Requirements Process•Software Design Process•Software Coding Process•Integration Process

Integral Processes•Software Verification Process•Software Configuration Management Process•Software Quality Assurance Process•Certification Liaison Process



TOPCASEDTOPCASED

” ” TToolkit in oolkit in OPOPen source for en source for CCritical ritical AApplication & pplication & SSystystEEms ms DDevelopment”evelopment” Progetto Open Source per fornire strumenti di sviluppo per sistemi aerospaziali critici

Partners: Airbus, università, istituti di ricerca E’ incentrato sugli strumenti di modellizzazione Copre l’intero processo di sviluppo del sistema Fa riferimento al modello di sviluppo a “V”



TOPCASED Quality ProcessTOPCASED Quality Process

TOPCASED Quality Process, obiettivi: Linee guida per la sequenza di operazioni da effettuare Conforme agli standard: DO-178B, ECSS, IEC 61508, IIO 26262 Open Source con alto livello di qualità

Insieme di pagine HTML che guidano i team di sviluppo durante il processo di generazione del software



Un nuovo plug-in di TQP 1/5Un nuovo plug-in di TQP 1/5

Guida nella realizzazione di software certificabile per lo standard DO-178BGuida nella realizzazione di software certificabile per lo standard DO-178B Lo sviluppo software secondo TOPCASED Quality Process non è compatibile con le esigenze MBDA. TQP non è, in realtà, conforme allo standard DO-178B Differenze nella nomenclatura e tipologia dei documenti da produrre per la certificabilità TOPCASED e vincolato ad un modello di sviluppo a “V” Il DO-178B non richiede uno specifico modello




Livello software: Sviluppato per il livello software D del DO-178B

TOPCASED Quality Process: Solo per la sezione Lyfe Cycle

Per software nuovo Per Previously Developed Software

340 pagine HTMLArchitettura pagine a livelli logici:

Livello fase Livello processoLivello attivitàLivello prodotto

Più pagine concettualmente consecutive, possono trovarsi allo stesso livello




Ogni elemento “concettuale” ha Ogni elemento “concettuale” ha una struttura compostauna struttura composta

E’ costituito da quattro pagine: Description Work Breakdowm StructureTeam AllocationWork Product Usage

Pagine descrittive per Pagine descrittive per i documentii documenti

Pagine descrittive per Pagine descrittive per le figure professionalile figure professionali

Work Breakdown Structure




Team Allocation

Work Product Usage

Work Breakdown Element

Description




Pagina descrittiva PSAC

Pagina descrittiva DER



Nuovo plug-in per TOPCASED Quality ProcessNuovo plug-in per TOPCASED Quality Process Certificabilità di livello software D per il DO-178B Linee guida per gli sviluppatori Contributo all’attività di ricerca della MBDA per FNM Linux MBDA ha poi contribuito con la positiva valutazione del lavoro svolto

Sviluppi futuriSviluppi futuri Certificabilità per tutti i livelli software Sviluppo per le sezioni Roles, Disciplines,Work Product di TQP Integrazione con TOPCASED

Agganciare la parte di analisi ai diagrammi UML Requisiti a tramwayDesign al SYS ML

Rendere TOPCASED certificabile “anche” secondo il DO-178B

Conclusioni e sviluppi futuri

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