Создание отечественной среды разработки встроенного ПО

Заказчик решения, АО «ПКК Миландр», разрабатывает и производит интегральные микросхемы электронных модулей, приборов и систем, производит отечественные сигнальные микропроцессоры. На базе этих микропроцессоров клиенты «ПКК Миландр» производят и программируют встроенные системы, промышленное оборудование, аппаратуру различного назначения.

Компания «Миландр» создала для клиентов программный комплекс, который включил в себя инструменты разработчика: графический интерфейс, компилятор, отладчик и т. п. Комплекс, названный CM-LYNX, призван позволить эффективно и удобно работать с продукцией АО «ПКК Миландр».

С появлением у заказчика многопроцессорных микросборок («Флип-Чип», «Осведомленность») функциональности среды стало недостаточно, чтобы в полной мере раскрыть весь потенциал «железа» производства «Миландр». Заказчик хотел увеличить функциональность среды, дополнив её возможностями создания многопоточных приложений.

Перед «АстроСофт» была поставлена цель доработать программный комплекс для повышения его функциональности и привлекательности у конечных пользователей.

Задачи, которые требовалось решить:

• дополнить функциональность среды CM-LYNX инструментом отладки многопроцессорных систем;
• добавить в операционную систему реального времени МАКС (ОСРВ МАКС) поддержку режима симметричной мультипроцессорности (SMP) по стандарту POSIX;
• разработать стек профилирования и средства визуализации событий для ОСРВ МАКС и интегрировать их в среду CM-LYNX;
• разработать компилятор на базе LLVM clang и обеспечить поддержку стандарта OpenMP для использования на процессорах серии 1967ВН с целью программирования многопоточных приложений на многопроцессорных системах.

• Операционная система реального времени МАКС («АстроСофт»);
• Программный комплекс CM-LYNX (АО «ПКК Миландр»)
• Языки программирования С, С++;
• Symmetric Multiprocessing (SMP);
• Стандарты portable operating system interface (POSIX);
• Фреймворк Qt;
• Свободная интегрированная среда разработки Eclipse;
• Стек разработки Atlassian (Jira, Bitbucket, Confluence, Bamboo);
• Стандарт OpenMP;
• LLVM clang.

В проекте были выполнены следующие работы:

• дополнена функциональность среды возможностями многопроцессорной отладки;
• разработан и добавлен профилировщик многопроцессорных систем;
• портирована операционная система реального времени МАКС на микропроцессоры серии 1967ВН с поддержкой симметричной многопроцессорности (SMP) в соответствии со стандартом POSIХ;
• разработан компилятор на базе LLVM clang с поддержкой стандарта OpenMP.

Возможность многопроцессорной отладки разработчики «АстроСофт» реализовали с использованием интерфейса среды разработки, которая выполнена на базе Eclipse. Разработчики получили возможность производить отладку программы параллельно на нескольких процессорах.

В качестве операционной системы выбрали ОСРВ МАКС, которая уже является стандартом для микроконтроллеров «Миландр». В ОСРВ МАКС реализовали поддержку процессоров серии 1967ВНхх и дополнили поддержкой режима симметричной многопроцессорности.

Профилировщик для многопроцессорных систем выполнили в виде отдельного приложения в составе среды разработки. Разработанный профилировщик позволяет собирать характеристики работы многопоточной программы и отображать их в графическом виде.

В результате клиенты заказчика получили возможность разрабатывать и отлаживать программное обеспечение для продукции «Миландр» с использованием SMP (самого простого и экономически выгодного способа масштабирования вычислительной системы) путём наращивания числа процессоров. А также использовать библиотеку OpenMP для быстрого и эффективного создания многопоточных приложений. Кроме того, разработчики получили возможность использовать специально адаптированную под аппаратные решения операционную систему и удобные инструменты разработки, которые значительно повышают эффективность специалиста.

Всё это выводит среду разработки CM-LYNX на качественно новый уровень, повышает конкурентоспособность решений АО «ПКК Миландр» на рынке микропроцессоров и позволяет говорить о создании современной российской среды разработки, не уступающей признанным зарубежным аналогам.