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Software & IT Neue Entwicklungsplattform für funktionale Sicherheit

| Autor/ Redakteur: Jens-Uwe Schuster / Reinhard Kluger

Software entwickeln heißt heute, im Team mit komplexen Werkzeugketten arbeiten. Bei sicherheitsbezogener Software sind darüber hinaus auch normative Anforderungen in den Entwicklungsprozess abzubilden. Application Lifecycle Management (ALM) Systeme wie der Microsoft Visual Studio Team Foundation Server (TFS) bieten genau dafür Lösungen an.

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Plattform für kollaborative Softwareentwicklung: Microsofts Visual Studio Team Foundation Server (TFS). Bild: Microsoft
Plattform für kollaborative Softwareentwicklung: Microsofts Visual Studio Team Foundation Server (TFS). Bild: Microsoft
( Archiv: Vogel Business Media )

Programmierumgebungen, Konfigurationswerkzeuge oder Laufzeitsysteme für die Automatisierungstechnik werden immer komplexere Softwarepakete. Sie zu entwickeln erfordert heute mehr als nur Versionskontrolle, Texteditor und Compiler. Für ein rationelles Arbeiten in Teams ist eine Kette mit aufeinander abgestimmten Werkzeugen Voraussetzung. Die Schaffung einer solchen Entwicklungsumgebung ist besonders bei inhomogenen Projekten, z.B. mit hardwarenaher Software und Applikationssoftware, sehr aufwändig.

Plattform für kollaborative Softwareentwicklung

Kommen bei der Entwicklung noch Anforderungen der funktionalen Sicherheit aus IEC 61508 oder abgeleiteten Sicherheitsnormen hinzu, so muss nicht nur die Werkzugumgebung, sondern der gesamte Entwicklungsprozess angepasst werden. Das umfasst verschiedene Bereiche, z.B. die Entwicklung nach V-Modell mit definierten Phasenübergängen, eine konsequente Anforderungsverfolgung und einen Testprozess, der Aussagen zur Testabdeckung oder zur Anforderungserfüllung unterstützt. Microsofts Visual Studio Team Foundation Server (TFS) ist eine Plattform für kollaborative Softwareentwicklung. Der TFS bietet ein zentrales Portal für die Zusammenarbeit in Projektteams mit Versionskontrolle, Workitem-Tracking, Build-Management, Prozessunterstützung und Fortschrittsreports.

Abbilden im TFS

Der gesamte Softwarelebenszyklus, vom Design, über die Entwicklung, dem Testen bis hin zum Betrieb lässt sich im TFS abbilden. Für die einzelnen Phasen stehen Werkzeuge von Microsoft zur Verfügung oder es können Werkzeuge anderer Anbieter integriert werden. Neben den Entwicklungswerkzeugen beinhaltet der TFS aber auch Werkzeuge zum Projektmanagement, wie MS Project und MS Project Server. In Prozessvorlagen werden die Details eines Teamprojekts festgelegt. Dabei ist es gleichgültig, ob nach klassisch-formalem Wasserfall-Modell entwickelt wird, oder auf der Basis eines agilen Prozesses (z.B. Scrum). Die Prozessanleitungen beschreiben die Schritte, die das Team im Verlauf des Projekts erledigt; dies schließt die Definition vorhandener Rollen oder der zu erledigenden Aufgaben ein.

Eigene Prozesse kreieren

Die Prozessmodelle lassen sich je nach Anforderungen individuell anpassen oder eigene Prozesse kreieren. Für den TFS sind heute schon Prozesse wie Scrum, V-Modell XT oder Rational Unified Process verfügbar. Die TFS-Prozessvorlagen werden in Form von XML-Dateien definiert. Die Prozessanleitungen können z.B. in Form von HTML-Seiten vorliegen, die vom Projektportal zugänglich sind. Ein Prozessmodell für Entwicklungen nach IEC 61508 kann aus folgenden Komponenten bestehen:

  • Referenzstruktur für die Entwicklungsdokumentation mit Templates für jeden Dokumententyp,
  • HTML basierte Prozessbeschreibungen für das Management der funktionalen Sicherheit,
  • Definition der Workitems und deren Bearbeitung und
  • Bereitstellung der Werkzeug für Entwicklung und Verwaltung.

Die Referenzstruktur der Entwicklungsdokumentation ist eine Verzeichnisstruktur (V-Modell). Auf diese Weise finden sich Informationen in allen Projekten immer an der gleichen Stelle, was redundante Ablage von Informationen vermeidet. Die Verzeichnisstruktur befindet sich im Projektportal. Die Vorgaben zur Dokumentation beinhalten die Versionsverwaltung der Dokumente (managed Verzeichnisse), deren eindeutige Kennzeichnung, sowie Checklisten für deren technischen Inhalt.

Anforderungen als Workitems

In Projekten der funktionalen Sicherheit ist eine dateiorientierte Dokumentenstruktur sinnvoll, da Verifikation und Beurteilung einfach auf Basis von Dokumenten durchgeführt werden können. Wenn nun Anforderungen als Workitems definiert werden und die Anforderungsverfolgung auf Grundlage der TFS Datenbank durchgeführt wird, ist eine synchronisierte Verbindung zwischen der Datenbank und den Dokumenten notwendig. Diese Verbindung wird mit 3rd-party-Werkzeuge wie WORDSYNC geschaffen, welche aus den Datenbankinformationen Abschnitte in Worddokumenten generieren und umgekehrt. Mehr Infos im Teil 2.

SPS/IPC/Drives 2010

Halle 7A, Stand 138

Jens-Uwe Schuster, Produktmanager, infoteam, Bubenreuth

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