الحل الشامل لمشكلة الأخطاء في البرمجة المضمنة: دليل استخدام طريقة DDT

بغض النظر عن مدى غرابة يتصرف بها برنامج C المضمن، فهو من الناحية الفنية يتبع الأوامر فقط. في هذه المقالة ، سوف نستكشف طريقة بسيطة من 3 خطوات تسمى DDT (وثائق التصميم والاختبار) لتصحيح أخطاء الأنظمة المضمنة بسهولة. قبل الغوص في هذه الطريقة ، دعنا أولاً نلقي نظرة على التحديات العامة التي تواجه تصحيح أخطاء التعليمات البرمجية المضمنة.

تصحيح أخطاء التعليمات البرمجية المضمنة

كما يقول المثل القديم ، 90٪ من الوقت المستغرق في البرمجة هو في آخر 10٪ من العمل - مرحلة التصحيح المخيفة. ومع ذلك ، على الرغم من كل جهود الاختبار والتصحيح ، فإن بعض الأنظمة المدمجة الكبيرة لا تصبح خالية تمامًا من الأخطاء.

بشكل عام ، هناك أربعة أسباب رئيسية تجعل من الصعب جدًا تصحيح أخطاء الأنظمة المضمنة مثل:

1. عدم التدريب على منهجيات التصميم
2. الضغط للوفاء بمتطلبات وقت المنتج في السوق
3. من السهل أن تمر المصنعية الرديئة دون أن يلاحظها أحد
4. يمكن أن يكون تصحيح أخطاء الأنظمة المضمنة مملاً.

الشكل 1. التمثيل الدرامي للسباغيتي على لوحة المفاتيح بسبب مصطلح يسمى "رمز السباغيتي"، والذي تم استخدامه لوصف الكود المتشابك لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل تغيير أو إضافة شيء واحد دون كسر شيء ما في الكود.

تقديم طريقة اختبار توثيق التصميم (DDT)

حتى أفضل مشاريع الأنظمة المضمنة المخطط لها والتي تظل في الموعد المحدد طوال عملية التطوير يمكن أن تصطدم في كثير من الأحيان بحاجز في المرحلة النهائية، حيث من المهم قبول هذه التحديات ووضع أحكام لها في خطتك.

تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في استخدام طريقة DDT (التصميم والتوثيق والاختبار)، ايضاً يمكن أن تساعدك طريقة DDT في تجنب كتابة التعليمات البرمجية التي يصعب تصحيحها.

الخطوة الأولى: تصميم النظام المضمن قبل كتابة الكود

أفضل طريقة للبقاء خاليًا من الأخطاء هي كتابة برامج بدون أخطاء. المفتاح لكتابة برامج خالية من الأخطاء لأنظمتك المدمجة هو تصميمها بدقة قبل البدء في كتابة التعليمات البرمجية.

الخطوة الثانية: التوثيق - التعليقات والتسمية وكود الكتابة

لنكن صادقين ، لا يحب العديد من المبرمجين المضمنين التعليق على الكود الخاص بهم لأنهم يعتقدون أنه تشتيت الانتباه الذي يضيع الوقت، من الخطأ التفكير بهذه الطريقة، أيضاً التعليقات هي خط الدفاع الثاني ضد التعليمات البرمجية التي يصعب تصحيحها، فهي تساعد في التأكد من فهمك للكود الخاص بك، كما أنها تجعل الصيانة المستقبلية أمرًا في غاية السهولة.

الخطوة الثالثة: اختبار النظام المضمن بحثًا عن الأخطاء

للتأكد من أن اختبارك فعال، يجب أن تتأكد من أن حالات الاختبار الخاصة بك شاملة، وهذا يعني ليس فقط اختبار "المسار السعيد"، ولكن أيضًا اختبار الحالات الحدودية وحالات الحافة وسيناريوهات الخطأ، ابدأ الاختبار بأبسط إصدار من البرنامج بعد كتابته بعناية.

وفر الوقت والمال باستخدام طريقة DDT

يمكن أن يؤدي اتباع نهج منظم لتطوير النظام المضمن إلى توفير الوقت والمال على المدى الطويل، أيضاً طريقة DDT، التي تركز على التصميم والتوثيق والاختبار، هي إحدى الطرق التي يمكن أن تساعد في منع الأخطاء وتبسيط عملية تصحيح الأخطاء.

الأسئلة الشائعة

س: هل طريقة DDT هي الحل السحري لإزالة جميع الأخطاء؟

لا. لا يمكن القضاء تمامًا على الأخطاء في أي مشروع برمجي، ولكن طريقة DDT يمكن أن تساعد في الحد منها بشكل كبير، الهدف هو جعل عملية تصحيح الأخطاء أسهل وأقل تكلفة، ايضاً لا تعتبر طريقة DDT بديلاً عن إجراءات التحكم الجودة الأخرى.

س: كيف يمكنني تحسين مهاراتي في التصميم والتوثيق والاختبار؟

هناك عدة خيارات لتحسين مهاراتك في هذه المجالات مثل: 

• - تلقي التدريب الرسمي على تقنيات التصميم مثل UML. 
• - قراءة كتب ومقالات حول أفضل الممارسات. 
• - حضور ورش عمل حول التوثيق واختبار البرامج. 
• - ممارسة التصميم والتوثيق والاختبار على مشاريع حقيقية. 
• - الحصول على شهادات مهنية مثل ISTQB في اختبار البرامج.

الخلاصة

تعد طريقة DDT أحد أهم الطرق للحد من أخطاء البرمجة وتبسيط عملية تصحيحها في مجال تطوير الأنظمة المضمنة، حيث تشجع على التصميم الجيد قبل البرمجة والتوثيق الواضح للكود واختبار جميع سيناريوهات الخطأ المحتملة، مما يساهم في كتابة شفرة أقل عرضة للأخطاء.

على الرغم من أنها لا تعتبر بديلاً عن إجراءات ضمان الجودة الأخرى، إلا أن تطبيق طريقة DDT باستمرار خلال مراحل تطوير المشروع يمكن أن يحسن بشكل كبير من جودة النظام المضمن ويوفر الكثير من الوقت والجهد.

يجب على مطوري الأنظمة المضمنة تحسين مهاراتهم العملية في التصميم والتوثيق والاختبار من خلال التدريب والقراءة وممارسة مشاريع حقيقية. كما ينصح بالحصول على شهادات مهنية متخصصة لضمان جودة عملية التطوير.

إن تطبيق طريقة DDT بشكل صحيح له فوائد كبيرة على المدى الطويل في توفير الجهد والوقت والتكاليف، مما يجعلها أداة أساسية يجب على أي مطور أنظمة مضمنة الاعتماد عليها.

الخاتمة

تعد طريقة DDT أداة فعالة لتصحيح الأخطاء في الأنظمة المضمنة، فهي تشجع على تصميم النظام بعناية قبل البرمجة، وتوثيق الكود بوضوح، واختبار جميع حالات الاختبار المحتملة، عندما تطبق باستمرار خلال دورة حياة المشروع، يمكن أن تخفض طريقة DDT عبء تصحيح الأخطاء بشكل كبير وتوفر الوقت والجهد.