DE10105454A1

DE10105454A1 - Verfahren zur automatischen Ergänzung von Software

Info

Publication number: DE10105454A1
Application number: DE10105454A
Authority: DE
Inventors: Boer Gerrit De; Oliver Dominguez Lorenzo
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2002-08-29
Also published as: EP1360588A2; WO2002063464A2; JP2004518230A; WO2002063464A3; US20050102661A1; US7424707B2; EP1360588B1; DE50210071D1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur automatischen Ergänzung von Software vorgeschlagen, das dazu dient, Software, die auf einem System läuft, durch neue Softwaremodule zu ergänzen, wobei diese Softwaremodule zunächst getestet werden und von diesen Softwaremodulen dann Applikationsmodule abgeleitet werden. Mit den Applikationsmodulen wird die eigentliche neue Funktion ausgeführt. Die Softwaremodule können vorteilhafterweise über eine Funkschnittstelle empfangen werden. Insbesondere für die Anwendung von Software in einem Fahrzeug ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet. Die Ableitung des Applikationsmoduls aus dem Softwaremodul erfolgt üblicherweise durch das Prinzip der Vererbung. Das Softwaremodul wird durch einen Aufruf mit Testparametern getestet.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur automatischen Ergänzung von Software nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.

Es ist bereits bekannt, im Betrieb befindliche Software durch Softwaremodule zu ergänzen. Um diese Softwaremodule zu testen, ist der Einsatz von sogenannten Testvektoren be kannt, die eine abgeschirmte Testumgebung verlangen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur automatischen Ergänzung von Software mit den Merkmalen des unabhängigen Patentan spruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass diese Ergänzung abgeschirmt von dem Benutzer während des Betriebs mit einem Test durchgeführt wird. Dadurch werden insbesondere Unter brechungen des Betriebs bei dem Erneuern der Software ver mieden. Weiterhin ist es von Vorteil, dass von dem Software modul, das zum Test verwendet wird, wenigstens ein Applika tionsmodul abgeleitet wird, das dann in der Software letzt lich zum Einsatz kommt. Dies spart Code sowie Ressourcen und führt zu einem schnelleren Laden des Softwaremoduls.

Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass dieser Test beliebig skalierbar ist. Außerdem ist der Test immer wieder wieder holbar, ohne den Betrieb der Software zu stören. Der Test wird insbesondere vor der Verwendung von neuen Applikations modulen durchgeführt, so dass der Einsatz nur von getesteten Applikationsmodulen stattfindet. Das erfindungsgemäße Ver fahren vereinfacht auch die schrittweise Erweiterung der Software, ohne dass es zu Beeinträchtigungen für einen Nut zer kommt. Der Test ist weiterhin durch eine Applikation, die aufgerufen wird, steuerbar und schont damit die System verwaltung.

Es ist weiterhin von Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung des aus der objektorientierten Programmierung bekannten Vererbungsprinzips ermöglicht. Mit diesem Vererbungsprinzip können von den Softwaremodulen, die neu empfangen werden, die Applikationsmodule in einfacher Weise abgeleitet werden. Zusätzlich können dann den Applika tionsmodulen Funktionen hinzugefügt werden, die nicht gete stet werden müssen. Dazu zählen z. B. Zugriffe auf Ausgabeme dien wie Bildschirme oder Lautsprecher.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnah men und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Verfahrens zur Ergänzung von Software möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass das Softwaremodul, mit dem die Software ergänzt wird, über eine Funkschnittstelle emp fangen wird. Damit ist das erfindungsgemäße Verfahren vor teilhafterweise für den mobilen Empfang geeignet. Beispiels weise kann das Softwaremodul über ein digitales Rundfunk- Übertragungsverfahren wie es DAB (Digital Audio Broadcasting) ist, empfangen werden und wird dann der Rundfunk-Empfängersoftware hinzugefügt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf Rundfunkempfänger beschränkt, sondern kann auch für Rundfunksender oder alle anderen Sy steme verwendet werden, die Software einsetzen, die ergänz bar ist und die eine Ladevorrichtung aufweisen wie bei spielsweise eine Funkschnittstelle. Es muß also eine Schnittstelle zur Außenwelt bestehen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist damit vor allem für Plattform-unabhängige Software anwendbar, wobei jedoch auf ein Compilieren, also die Erzeugung eines lauffähigen Codes, verzichtet werden soll. Es ist alternativ möglich, ein erfindungsgemäßen Soft wareupdate auch über einen drahtgebundenen Zugang durchzu führen. Beispiele dafür sind vernetzte Rechner.

Weiterhin ist es von Vorteil, dass bei der Ableitung des wenigstens einen Applikationsmoduls aus dem Softwaremodul Test-eigene Funktionen überschrieben werden. Das sind dann solche Funktionen, die nur für den Test geeignet sind, aber für den normalen Betrieb nicht notwendig oder unzureichend sind. Beispielsweise wird während dem Test nicht das Schrei ben in eine Datei getestet, sondern nur das Prüfen des Zu griffrechts auf das Schreiben.

Der Test des Softwaremoduls wird vorteilhafterweise durch einen Aufruf mit Testparametern durchgeführt. Testparameter legen damit fest, in welchen Situationen das Softwaremodul getestet wird. Damit können insbesondere kritische Situatio nen getestet werden, auch wenn diese Situationen nur mit einer geringen Wahrscheinlichkeit auftreten werden.

Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass die Software den Test des Softwaremoduls durch das Setzen einer Variablen überwacht und in Abhängigkeit vom Inhalt dieser Variable den Test wiederholt. Somit kann auch ein zufällig fehlerhafter Test durch ein wiederholtes Durchführen des Tests verifi ziert oder widerlegt werden.

Schließlich ist es auch von Vorteil, dass eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorliegt, die einen Prozes sor, auf dem die Software abläuft und der das erfindungsge mäße Verfahren durchführt, und einen Speicher zum Zwischen speichern oder permanenten Abspeichern von Daten aufweist, sowie eine Ladevorrichtung, die zum Laden des Softwaremoduls ausgebildet ist. Als Ladevorrichtung kann vorteilhafterweise eine Funkschnittstelle verwendet werden, so dass über Funksignale das Softwaremodul empfangbar ist. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, dass die Vorrichtung sich in einem Fahrzeug befindet, um so Software des Fahrzeugs für die verschiedenen Komponenten zu erneuern bzw. zu ergänzen. Dies setzt dann voraus, dass die Komponenten im Fahrzeug mitein ander vernetzt sind. Dazu kann beispielsweise ein Bussystem verwendet werden, über das dann die Softwaremodule auf die einzelnen Komponenten verteilt werden. Bei zeitkritischen Fahrzeugkomponenten wie einem Antiblockiersystem (ABS) ist es dann natürlich notwendig, dass die Ergänzung der Software während des Betriebs erfolgen kann. Ein Unterbrechen der Funktionsweise des ABS-Systems ist nicht akzeptabel, so dass hier das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere geeignet ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, hier ein Rundfunkempfänger und Fig. 2 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfah rens.

Beschreibung

Durch die weitere Verbreitung von Prozessoren in immer mehr Systemen, beispielsweise in Fahrzeugsystemen, und durch die immer größere Leistungsfähigkeit dieser Systeme wird es notwendig, die Software auf diesen Prozessorsystemen regel mäßig zu ergänzen bzw. zu ersetzen. Viele dieser Systeme, beispielsweise im Fahrzeug, sind miteinander vernetzt und weisen eine Schnittstelle zur Außenwelt, beispielsweise eine Funkschnittstelle über einen Rundfunkempfänger oder ein Mobiltelephon, auf. Auch Systeme wie Überwachungseinrichtun gen oder Haustechniksysteme sind miteinander vernetzt und weisen Schnittstellen auf, die entweder als Funkschnittstel len ausgebildet sind oder über Draht gebundene Kommunikati onswege mit der Außenwelt verbunden sind. Über diese Schnittstellen können dann neue Softwaremodule empfangen werden und auf die entsprechenden Systeme gebracht werden, um so die Software zu erneuern. Um Sicherheitsaspekten, wie dem Zugriff auf diese Systeme, Rechnung zu tragen, ist es notwendig, dass die Funktionalität des neuen Softwaremoduls überprüft wird, so dass das System, die laufende Software, darunter nicht leidet, also durch das neue Softwaremodul nicht geschädigt wird. Bei laufenden Systemen wie einem Fahrzeug ist es notwendig, dass dieser Software-Update wäh rend des Betriebs möglich ist. Damit muss auch ein Testen dieser neuen Softwaremodule abgeschirmt vom Nutzer stattfin den. Erfindungsgemäß wird daher dieses neue Softwaremodul während des Betriebs der Software getestet, wobei dann in Abhängigkeit vom Ergebnis des Tests wenigstens ein Applika tionsmodul abgeleitet wird und das Applikationsmodul von der Software zum Betrieb verwendet wird.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens zur automatischen Ergänzung von Software. Hier wird beispielhaft ein Rundfunkempfänger gezeigt, es ist jedoch auch möglich, dass jedes andere System, das eine Schnitt stelle nach außen aufweist und mit einer Software betrieben wird, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird. Beispielsweise vernetzte Haushaltsgeräte oder Satelliten oder andere isolierte Systeme mit wenigstens einer Schnittstelle.

Eine Antenne 5 ist an einen Eingang eines Hochfrequenzemp fängers 4 angeschlossen. Ein Datenausgang des Hochfrequen zempfängers 4 ist an einen Dateneingang einer Signalverar beitung 3 angeschlossen. Die Signalverarbeitung 3 ist wie derum an einen Dateneingang eines Prozessors 1 angeschlos sen. Der Prozessor 1 ist über einen Daten-Ein/Ausgang mit einem Speicher 2 verbunden. Über einen ersten Datenausgang ist der Prozessor 1 mit einer Signalverarbeitung 6 verbun den. Über einen zweiten Datenausgang ist der Prozessor mit einer Signalverarbeitung 8 verbunden. Die Signalverarbeitung 6 weist einen Ausgang zu einem Lautsprecher 7 auf. Die Si gnalverarbeitung 8 weist einen Ausgang zu einer Anzeige 9 auf.

Auf dem Prozessor 1 läuft eine Software zum Betrieb des Rundfunkempfängers, die im Speicher 2 abgespeichert ist. Der Speicher 2 dient weiterhin zur Zwischenspeicherung von Zwi schenergebnissen, die während des Ablaufs der Software auf treten. Der Speicher 2 wird also sowohl als permanenter als auch als temporärer Speicher verwendet. Dabei kann es sein, dass der Speicher 2 verschiedene physikalische Medien auf weist, beispielsweise einen Halbleiterspeicher für die tem poräre Speicherung und einen Magnetspeicher, beispielsweise eine Festplatte, für die permanente Speicherung. Ein neues Softwaremodul wird nun mittels Rundfunksignalen, die hier digital sind, über die Antenne 5 empfangen. Als digitale Rundfunk-Übertragungsverfahren zur Übertragung von Daten sind insbesondere DAB (Digital Audio Broadcasting) aber auch DVB (Digital Video Broadcasting), DRM (Digital Radio Mondia le) und andere digitale Rundfunk-Übertragungsverfahren ge eignet, da bei diesen Rundfunkübertragungsverfahren neben den eigentlichen Audioprogrammen und gegebenenfalls Fernseh programmen auch andere Multimediadaten oder Textdaten über tragbar sind. Diese Rundfunübertragungsverfahren sind ver gleichsweise breitbandig, so dass eine Übertragung von zu sätzlichen Daten neben den eigentlichen Rundfunkprogrammen leicht möglich ist, und sie weisen eine Rahmenstruktur auf, die fast beliebige Datenformate zu übertragen gestattet. Zu diesen Daten gehören auch Softwareteile wie das Softwaremo dul, das der Software, die auf dem Prozessor 1 läuft, hinzu gefügt werden soll.

Im Hochfrequenzempfänger 4 werden dann die digitalen Rund funksignale gefiltert, verstärkt und in eine Zwischenfre quenz umgesetzt. Dann folgt eine Digitalisierung der empfan genen Rundfunksignale. Der so entstandene digitale Daten strom wird dann an die Signalverarbeitung 3 übertragen, die eine Kanal- und Quellendekodierung durchführt. Die Nutzdaten aus dem digitalen Datenstrom werden dann an den Prozessor 1 übertragen. Es kann alternativ sein, dass die Aufgaben der Signalverarbeitung 3 auf den Prozessor 1 und den Hochfre quenzempfänger 4 verteilt werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Analogdigitalwandlung von dem Hochfrequenzempfänger 4 auf die Signalverarbeitung 3 übertragen wird.

Der Prozessor 1 verarbeitet nun die empfangenen Daten und führt sie gegebenenfalls den Wiedergabemitteln, dem Laut sprecher 7 und der Anzeige 9, zu. Durch eine entsprechende Dekodierung entdeckt der Prozessor 1, dass sich auch das Softwaremodul zur Erneuerung der eigenen Software unter den Daten befindet. Dieses Softwaremodul wird nun während des Betriebs der eigentlichen Software getestet. Dazu wird ein Objekt aufgerufen, das das Softwaremodul anwenden möchte. Verbessert beispielsweise das Softwaremodul die Ansteuerung der Anzeige 9, dann ruft der Prozessor 1 ein Objekt auf, das eine Anzeige von Daten durchführt.

Mit Testparametern wird dann ein Test des Softwaremoduls durchgeführt. Ist der Test erfolgreich, wird eine entspre chende Variable im Speicher 2 gesetzt, und von dem Software modul wird wenigstens ein Applikationsmodul abgeleitet, das dann die neuen Funktionen ausführt. Dann wird dieses Appli kationsmodul durch das Objekt ausgeführt und steht auch später immer wieder zur Verfügung. Der Test ist wiederhol bar, beispielsweise wenn ein erster Testdurchlauf negativ abläuft.

Bei der Ableitung des wenigstens einen Applikationsmoduls können Test-eigene Funktionen im Softwaremodul überschrieben werden. Die Ableitung wird durch das aus der Informatik bekannte Prinzip der Vererbung durchgeführt.

In Fig. 2 ist als Flußdiagramm das erfindungsgemäße Verfah ren zur automatischen Ergänzung von Software dargestellt. In Verfahrensschritt 10 wird die Software auf dem Prozessor 1 gestartet. In Verfahrensschritt 11 wird ein neues Software modul über die Antenne 5 empfangen und dem Prozessor 1 als Datenstrom übergeben. Durch einen Aufruf eines Objekts, das dieses Softwaremodul benötigt, wird nun erkannt, dass dieses Softwaremodul neu ist und gegebenenfalls ein Test notwendig ist. Im Verfahrensschritt 12 wird nun überprüft, ob dieser Test notwendig ist. Ist das der Fall, wird in Verfahrens schritt 13 ein Test des Softwaremoduls mit Testparametern durchgeführt. Wurde in Verfahrensschritt 14 erkannt, dass dieser Test positiv verlaufen ist, dann wird in Verfahrens schritt 15 eine Variable im Speicher 2 gesetzt, dass der Test in Ordnung war. Im Verfahrensschritt 16 wird nun von dem Softwaremodul wenigstens ein Applikationsmodul abgelei tet, das dann von der Software zur Durchführung der neuen Funktion verwendet wird. In Verfahrensschritt 17 wird dann die Anwendung mit diesem neuen Applikationsmodul gestartet. Wurde in Verfahrensschritt 14 erkannt, dass der Test negativ verlaufen ist, dann wird in Verfahrensschritt 18 die Varia ble im Speicher 2 entsprechend gesetzt und im Verfahrens schritt 19 wird das Testergebnis ausgegeben, beispielsweise auf der Anzeige 9. Verfahrensschritt 20 beendet das Verfah ren. Wurde in Verfahrensschritt 12 erkannt, dass kein Test notwendig ist, dann wird sofort zu Verfahrensschritt 17 gesprungen, um die Anwendung zu starten. Dann kann sofort mit dem Softwaremodul die Applikation gestartet werden, da dann ein Ableiten nicht mehr notwendig ist.

Wie dargestellt, ist das Prinzip der Vererbung geeignet, um aus dem Softwaremodul wenigstens ein Applikationsmodul abzu leiten. Als besonders wichtig hat sich dabei die objektori entierte Sprache JAVA gezeigt. Hier werden auch JAVA- Quellcode, sogenannte Klassendateien, erzeugt, die dann auf jedem System mit einer sogenannten JAVA-virtuellen Maschine lauffähig sind. Die durch eine solche Klasse implementierten Funktionen und Routinen werden auch als Methoden bezeichnet.

Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens ist die Nutzung der Vererbungseigenschaft zur Vermeidung von Mehrfachübertragung von Codes. Den Klassen der bestehenden tatsächlichen Soft ware werden eine oder mehrere Klassen mit entsprechenden Test-Routinen zugeordnet. Es werden für die Installation der Software dann alle Klassen, im einfachsten Fall zwei, Test klasse und Applikationsklasse, geladen. Die Testklasse bein haltet alle auf dem Zielsystem testbaren Methoden der Appli kation, beispielsweise Dateizugriffsberechtigungen sowie zusätzliche Testmethoden, mit denen im Betrieb auftretenden kritischen Situationen vorab überprüft werden sollen. Dies wird wie oben dargestellt durch Testaufrufe der Basismetho den mit entsprechenden Testparametern erreicht. Da in der Testklasse im wesentlichen die Grundfunktionalitäten der Applikationsklasse definiert sind, wäre für diese Klasse auch der Begriff Basisklasse zutreffend.

Die eigentliche Applikationsklasse wird durch Vererbung aus dieser Klasse erzeugt. Sie verfügt damit über alle Methoden der Testklasse und wird ergänzt durch zusätzliche Methoden, die auf dem Zielsystem nicht testbar sind oder nicht gete stet werden sollen. In dieser Klasse können auch Methoden aus der Testklasse überschrieben werden, die in letzterer aus Gründen zur Durchführung des Tests eventuell nicht voll ständig oder nur modifiziert implementiert wurden. Die Ap plikationsklasse startet weiterhin den in der Testklasse definierten Test, falls dies erforderlich sein sollte. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Applikationsklas se und Testklasse durch die Vererbung einander logisch zuge ordnet sind, wobei die Applikationsklasse (Applikationsmo dul) die Methoden der Testklasse (Softwaremodul) in weitem Maße wieder verwendet. Hierdurch wird Code eingespart, was verglichen mit zusätzlich geladenen unabhängigen Testmodulen die Zeit zum Laden der Software herunter setzt als auch die Systemressourcen schont. Eine vererbte Klasse erbt Eigen schaften wie Variablen und Funktionen von der vererbenden Klasse. Dies spart die unnötige Wiederholung von Pro grammcode.

Claims

1. Verfahren zur automatischen Ergänzung von Software, wobei die Software um ein Softwaremodul ergänzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Softwaremodul während des Betriebs der Software getestet wird, dass aus dem Softwaremodul in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Tests wenigstens ein Applikationsmodul abgeleitet wird und dass das Applikationsmodul von der Software zum Be trieb verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Softwaremodul über eine Funkschnittstelle empfangen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass bei der Ableitung des wenigstens einen Appli kationsmoduls aus dem Softwaremodul Test-eigene Funk tionen überschrieben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, dass das Softwaremodul durch einen Aufruf mit Testparametern getestet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Software den Test des Softwaremoduls durch das Setzen einer Variablen über wacht und in Abhängigkeit vom Inhalt der Variablen den Test wiederholt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Prozessor (1) und einen Speicher (2) zum Betrieb der Software und eine Ladevorrichtung (5) zum Laden des Softwaremoduls aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung als Funkschnittstelle (5) aus gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einem Fahrzeug vorhanden ist.