Μοντέλο Ανάπτυξης Firmware με TDD και Scrum και Αξιολόγηση της Επίδρασής του στο Κόστος Ανάπτυξης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την ανάπτυξη λογισμικού firmware σε ενσωματωμένα συστήματα και διερευνά τον τρόπο με τον οποίο η πρώιμη επαλήθευση του κώδικα μπορεί να συμβάλει στη μείωση του κόστους ανάπτυξης. Αρχικά παρουσιάζονται τα βασικά χαρακτηριστικά των ενσωματωμένων συστημάτων, η αρχιτεκτονική τους και ο ρόλος του firmware στη λειτουργία τους. Στη συνέχεια αναλύονται οι αρχές του Test-Driven Development (TDD) και εξετάζεται η προσαρμογή τους σε περιβάλλοντα firmware μέσω τεχνικών όπως η χρήση Hardware Abstraction Layer (HAL), των mock αντικειμένων και των αυτοματοποιημένων δοκιμών. Παράλληλα μελετώνται οι κυριότερες Agile μεθοδολογίες ανάπτυξης λογισμικού, με έμφαση στο Scrum και στο Extreme Programming (XP), καθώς και η καταλληλότητά τους για έργα ανάπτυξης firmware. Με βάση τη θεωρητική ανάλυση προτείνεται ένα συνδυαστικό μοντέλο ανάπτυξης που αξιοποιεί το Scrum ως οργανωτικό πλαίσιο και το XP ως τεχνικό υπόβαθρο, με κεντρικό άξονα την εφαρμογή του TDD. Το προτεινόμενο μοντέλο δίνει έμφαση στον έγκαιρο σχεδιασμό, στη διάσπαση της λειτουργικότητας σε μικρότερες εργασίες, στη συνεχή επαλήθευση και στην ενσωμάτωση τεχνικών κριτηρίων ολοκλήρωσης στη διαδικασία ανάπτυξης. Στόχος είναι η μεταφορά μέρους της προσπάθειας στα αρχικά στάδια του έργου, ώστε τα προβλήματα να εντοπίζονται νωρίτερα και να περιορίζεται η ανάγκη επανεργασίας. Η εφαρμογή του μοντέλου παρουσιάζεται μέσω ενός ενδεικτικού έργου firmware για συσκευή παρακολούθησης βιοσημάτων. Τέλος, πραγματοποιείται εκτίμηση της κατανομής των ανθρωποωρών μεταξύ παραδοσιακής και προτεινόμενης προσέγγισης, με στόχο την αξιολόγηση της επίδρασης της πρώιμης επαλήθευσης στο κόστος ανάπτυξης.