嵌入式軟件研發(fā)實(shí)踐與技術(shù)趨勢(shì):流程改進(jìn)和眾核時(shí)代

由CSDN主辦的“嵌入式軟件研發(fā)實(shí)踐與技術(shù)趨勢(shì)”小型高端研討會(huì)于12月23日下午在北京召開(kāi)，有30多位包括來(lái)自華為、IBM、騰訊、新浪等知名公司的嵌入式技術(shù)高管參加了這一研討會(huì)，分享相關(guān)領(lǐng)域的經(jīng)典案例及技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并針對(duì)各行業(yè)嵌入式系統(tǒng)的瓶頸問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。

圖：CSDN & 《程序員》總編劉江

本次研討會(huì)由CSDN & 《程序員》總編劉江主持，他指出在云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)的大背景下，嵌入式之間有很多隔板正在慢慢被打破?？梢哉J(rèn)為除了PC通用系統(tǒng)之外的軟件工程，都算是嵌入式軟件工程。而傳統(tǒng)中比較典型的如Andriod、iOS嵌入式系統(tǒng)，反而正被歸入到通用品牌，有可能從嵌入式中劃分出去。嵌入式產(chǎn)業(yè)已變成一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，同時(shí)它發(fā)展的趨勢(shì)和前景也更令業(yè)界人士關(guān)注。劉江闡述了本次研討會(huì)舉辦的主旨和目的，并向與會(huì)者介紹了演講嘉賓和研討會(huì)相關(guān)說(shuō)明。

飛漫創(chuàng)始人魏永明：基于Linux構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)實(shí)踐與技術(shù)陷阱

第一位上場(chǎng)演講的嘉賓是MiniGUI、飛漫軟件創(chuàng)始人魏永明，他帶來(lái)名為“基于Linux構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)實(shí)踐與技術(shù)陷阱”的精彩演講。

圖:MiniGUI、飛漫軟件創(chuàng)始人魏永明

魏永明針對(duì)嵌入式軟件工程中使用的不同開(kāi)發(fā)模型給出了特定案例解析，對(duì)整個(gè)嵌入式軟件工程周期中各方面的管理情況、執(zhí)行過(guò)程、輔助文檔、使用工具等情況進(jìn)行分析與講解，再對(duì)最終的工程結(jié)果加以?xún)?yōu)、缺點(diǎn)總結(jié)。

嵌入式Linux開(kāi)發(fā)中常遇到一些技術(shù)陷阱，主要來(lái)自三個(gè)方面：不同處理器架構(gòu)對(duì)軟件的影響、工具鏈本身可能存在的問(wèn)題、開(kāi)源軟件的選擇。魏永明表示，既要注意來(lái)自于處理器架構(gòu)方面的字節(jié)序、浮點(diǎn)數(shù)表達(dá)、編譯后的代碼大小等差異；又要注意所使用的工具鏈本身比如c/c++標(biāo)準(zhǔn)符合性問(wèn)題、內(nèi)核和c庫(kù)不匹配的問(wèn)題；在開(kāi)源軟件的選擇方面，應(yīng)該選擇使用廣泛的開(kāi)源軟件，如FreeType、SQLite 等，但同時(shí)又要避免使用其開(kāi)發(fā)版本或不穩(wěn)定版本之類(lèi)的所謂最新版本。

華為資深工程師薛蘊(yùn)全：面向通信系統(tǒng)的嵌入式軟件研發(fā)實(shí)踐和展望

第二位上場(chǎng)演講的嘉賓是華為資深工程師薛蘊(yùn)全，他帶來(lái)名為“面向通信系統(tǒng)的嵌入式軟件研發(fā)實(shí)踐和展望”的精彩演講。

圖:華為資深工程師薛蘊(yùn)全

薛蘊(yùn)全指出對(duì)于通信系統(tǒng)軟件的挑戰(zhàn)來(lái)說(shuō)，功能、性能和穩(wěn)定性三大要點(diǎn)對(duì)通信系統(tǒng)的軟硬件發(fā)展產(chǎn)生重大影響并突出顯示在以下幾點(diǎn)：多核時(shí)代的降臨、發(fā)揮多核CPU的能力、虛擬化技術(shù)在嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展、大規(guī)模軟件生長(zhǎng)。這些影響同時(shí)無(wú)可避免地帶來(lái)了通信系統(tǒng)軟件工程開(kāi)發(fā)實(shí)踐的巨大改變。

薛蘊(yùn)全認(rèn)為早期的開(kāi)發(fā)模式遵循傳統(tǒng)的軟件工程理論，以瀑布模型或V字型模型實(shí)施軟件開(kāi)發(fā)，這種傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)模型存在固有的四大缺陷：拒絕變化，需求分解一旦完成則很難進(jìn)行修改或增加新需求；高昂的溝通成本，巨量的文檔寫(xiě)作；缺乏開(kāi)發(fā)到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的有效反饋，一些關(guān)鍵質(zhì)量屬性無(wú)法得到保證；系統(tǒng)集成較晚，版本穩(wěn)定周期長(zhǎng)。

改進(jìn)的軟件工程實(shí)踐流程

針對(duì)經(jīng)典開(kāi)發(fā)模型的四大缺陷，薛蘊(yùn)全表示，可通過(guò)改進(jìn)開(kāi)發(fā)流程的形式，保證通信系統(tǒng)嵌入式軟件研發(fā)實(shí)踐達(dá)到最佳狀態(tài)。具體可從兩方面入手，一是從傳統(tǒng)的瀑布型開(kāi)發(fā)模型轉(zhuǎn)為迭代開(kāi)發(fā)：結(jié)合敏捷開(kāi)發(fā)實(shí)踐按時(shí)進(jìn)行持續(xù)集成和自動(dòng)驗(yàn)證、早期提供演示版本進(jìn)行客戶需求驗(yàn)證、系統(tǒng)穩(wěn)定更快；二是從原始的人工測(cè)試到自動(dòng)驗(yàn)證的轉(zhuǎn)變：摒棄狩獵式搜尋bug、利用一些測(cè)試腳本提高測(cè)試效率、分層次測(cè)試和驗(yàn)證、自動(dòng)化測(cè)試中心自動(dòng)配置運(yùn)行環(huán)境的自動(dòng)測(cè)試。

通信系統(tǒng)嵌入式軟件研發(fā)實(shí)踐從傳統(tǒng)模式向敏捷模式轉(zhuǎn)變時(shí)，薛蘊(yùn)全認(rèn)為，敏捷開(kāi)發(fā)并沒(méi)有固定的模式，只要是適合團(tuán)隊(duì)特征的、適合項(xiàng)目特點(diǎn)的開(kāi)發(fā)模式，也符合敏捷開(kāi)發(fā)模型的“敏捷”特征。

嵌入式展望 眾核時(shí)代與新的研發(fā)實(shí)踐難點(diǎn)

薛蘊(yùn)全認(rèn)為目前通信系統(tǒng)嵌入式的發(fā)展可簡(jiǎn)要地稱(chēng)為：從多核向眾核的進(jìn)發(fā)。并且在未來(lái)的3~5年內(nèi)就會(huì)看到內(nèi)核數(shù)從64~1024不等的眾核CPU開(kāi)始得到應(yīng)用。當(dāng)然，眾核時(shí)代也將面臨諸如操作系統(tǒng)、硬件支持、軟件應(yīng)用等方面的新問(wèn)題。具體將表現(xiàn)在眾核帶來(lái)的操作系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度和負(fù)載均衡的困難、CPU硬件方面cache的一致性與異構(gòu)化多核問(wèn)題。還表現(xiàn)在眾核環(huán)境下的軟件設(shè)計(jì)問(wèn)題：AMP系統(tǒng)中跨操作系統(tǒng)的任務(wù)部署和遷移、片上網(wǎng)絡(luò)對(duì)核間通信的影響、適合于眾核環(huán)境的軟件并行化設(shè)計(jì)。

IBM資深專(zhuān)家姚冬：IBM Rational嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)解決方案

第三位上場(chǎng)的嘉賓是IBM Rational華北地區(qū)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)資深專(zhuān)家姚冬，他帶來(lái)名為“IBM Rational嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)解決方案”的精彩演講。

圖：IBM Rational華北地區(qū)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)資深專(zhuān)家姚冬

從產(chǎn)品成本關(guān)注到產(chǎn)品創(chuàng)新關(guān)注的改變也說(shuō)明了產(chǎn)品研發(fā)的景觀在不斷演化。這種變化表現(xiàn)在業(yè)務(wù)目標(biāo)、產(chǎn)品研發(fā)、商業(yè)價(jià)值三個(gè)方面。姚冬認(rèn)為，其中產(chǎn)品研發(fā)的重點(diǎn)關(guān)注展望包括：產(chǎn)品規(guī)劃和投資決策更加關(guān)鍵、需求追蹤貫穿產(chǎn)品生命周期、整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)和協(xié)同研發(fā)、質(zhì)量是產(chǎn)品的重中之重、更加關(guān)注軟件工程方面。

產(chǎn)品研發(fā)，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

隨著嵌入式產(chǎn)品的發(fā)展，系統(tǒng)的協(xié)同一體化進(jìn)程也越來(lái)越快，但同時(shí)也給這些智慧的系統(tǒng)帶來(lái)復(fù)雜度與質(zhì)量方面的諸多挑戰(zhàn)。姚冬從具體案例出發(fā)，從多個(gè)維度上的復(fù)雜性體現(xiàn)說(shuō)明當(dāng)軟件含量顯著增加時(shí)，繁雜度管理所面臨的挑戰(zhàn)。并表示，軟件故障對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)會(huì)變得引人注目。這種故障不光對(duì)研發(fā)本身有影響，也將給客戶帶來(lái)諸如預(yù)算超支、工期延誤以及質(zhì)量問(wèn)題等挑戰(zhàn)。

在嵌入式軟件研發(fā)整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，由于傳統(tǒng)系統(tǒng)工程下的系統(tǒng)交付環(huán)境是高度隔離的，各領(lǐng)域之間的協(xié)作仍然通過(guò)手工方式進(jìn)行，從而要構(gòu)建一個(gè)能勝任的系統(tǒng)就變成一種挑戰(zhàn)，需要克服成本超支、工期延后和質(zhì)量問(wèn)題等諸多隱患。

針對(duì)隱患的解決，姚冬表示，在關(guān)鍵產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域建立規(guī)程和治理能力方面，IBM Rational已經(jīng)能從產(chǎn)品規(guī)劃與項(xiàng)目管理、跨供應(yīng)鏈的需求工程、系統(tǒng)與軟件交付管理幾個(gè)維度搭建完整流程框架來(lái)提供多種已證明的最佳實(shí)踐。

IBM Rational嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)解決方案

姚冬指出，上面介紹的最佳實(shí)踐能夠有效實(shí)現(xiàn)以下改進(jìn)：一.在正確的時(shí)間為正確的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)正確的產(chǎn)品，有效管理產(chǎn)品的工期、成本、范圍、質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)，確保按時(shí)保質(zhì)的交付產(chǎn)品；二.需求工程貫穿整個(gè)產(chǎn)品（包括軟件、機(jī)械、電子）研發(fā)過(guò)程，象管理機(jī)械物料清單一樣嚴(yán)格的管理需求，供應(yīng)商管理；三.系統(tǒng)與軟件交付過(guò)程的充分管理和協(xié)同，建立集成的變更管理流程，實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和質(zhì)量保證，確保交付高質(zhì)量的系統(tǒng)軟件。

姚冬指出支持企業(yè)核心業(yè)務(wù)流程的是PLM——企業(yè)信息化的商業(yè)戰(zhàn)略。PLM實(shí)施一整套的業(yè)務(wù)解決方案，把人、流程和信息有效地集成在一起，作用于整個(gè)企業(yè)，覆蓋產(chǎn)品從規(guī)劃到報(bào)廢的全生命周期。姚冬表示，PLM趨勢(shì)顯示，一方面企業(yè)要對(duì)產(chǎn)品及附屬衍生物負(fù)責(zé)，提供全生命期的追蹤能力；另一方面，日益增強(qiáng)的對(duì)成品部件的依賴(lài)形成全球性的供應(yīng)鏈，導(dǎo)致對(duì)跨企業(yè)的互操作性和安全性的需求。而IBM Rational系統(tǒng)和軟件交付平臺(tái)能有效增強(qiáng)企業(yè)PLM能力，它集成團(tuán)隊(duì)、領(lǐng)域、工作流的V-模型，在各個(gè)領(lǐng)域支持客戶能力提升。

姚冬對(duì)嵌入式系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)產(chǎn)品部署圖作了介紹，指出IBM Rational系統(tǒng)和軟件交付平臺(tái)能集成包括機(jī)械、電子和軟件在內(nèi)的不同研發(fā)領(lǐng)域，并通過(guò)Jazz、OSLC和 IBM P&SF (Product and Service Framework)集成多種PDM產(chǎn)品。

演講結(jié)束后，與會(huì)者紛紛提出了自己在工作中遇到的技術(shù)問(wèn)題，三位演講嘉賓一一作出詳細(xì)解答。最后，所有與會(huì)者進(jìn)行了交流互動(dòng)。