ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВСТРОЕННЫХ СИСТЕМ. Общие требования к разработке и документированию

б) точность и непротиворечивость: гарантировать, что каждое требование нижнего уровня является точным, однозначным и достаточно детализированным и что требования нижнего уровня не противоречат друг другу;

в) совместимость с объектным компьютером: гарантировать, что не существует никаких противоречий между требованиями к ПО и возможностями аппаратных и программных средств объектного компьютера, особенно по использованию ресурсов (таких, как загрузка шины, время реакции системы и аппаратуры ввода/вывода);

г) верифицируемость: гарантировать, что каждое требование нижнего уровня может быть верифицировано;

д) соответствие стандартам: гарантировать, что процесс проектирования ПО полностью соответствует стандартам на процесс проектирования ПО и что отклонения от этих стандартов обоснованы;

е) трассируемость: гарантировать, что требования верхнего уровня и производные требования были реализованы в требованиях нижнего уровня;

ж) алгоритмические аспекты: гарантировать точность и корректность поведения предложенных алгоритмов, особенно в областях отсутствия непрерывности.

Цель этих просмотров и анализов — выявление и регистрация ошибок, которые могли быть внесены в процессе кодирования ПО. Эти просмотры и анализы подтверждают, что выходные результаты кодирования являются точными, полными и могут быть верифицированы. Прежде всего проверяют корректность кода по отношению к требованиям к ПО и архитектуре ПО и соответствие стандартам на кодирование. Эти просмотры и анализы обычно ограничиваются исходным кодом. На данном этапе необходимо показать:

а) согласованность с требованиями нижнего уровня: гарантировать, что исходный код является корректным, полным и соответствует требованиям нижнего уровня, а также то, что исходный код не содержит неописанных функций;

б) согласованность с архитектурой ПО: гарантировать, что исходный код соответствует потоку данных и потоку управления, которые определены архитектурой ПО;

в) верифицируемость: гарантировать, что исходный код не содержит операторов и структур, которые не могут быть верифицированы, и что код не подвергался изменениям в целях тестирования;

г) соответствие стандартам: гарантировать, что процесс разработки кода ПО полностью соответствует стандартам кодирования ПО и отклонения от этих стандартов обоснованы, особенно в случаях ограничения сложности и использования конструкций кода, предназначенных для удовлетворения целей безопасности системы (сложность в данном контексте — степень связности программных компонентов, уровень вложенности управляющих структур и сложность логических или числовых выражений); этот анализ также должен гарантировать, что отклонения от стандартов оправданы;

д) трассируемость: гарантировать, что требования нижнего уровня к ПО были воплощены в исходный код;

е) точность и непротиворечивость: гарантировать правильность и непротиворечивость исходного кода, включая реализацию стеков, переполнение и разрешающую способность для арифметики с фиксированной точкой, конкуренцию ресурсов, синхронизацию выполнения самых сложных случаев, обработку особых ситуаций, использование неинициализированных переменных или констант, неиспользуемые переменные или константы и нарушения целостности данных из-за конфликтов прерываний или задач.

Цель этих просмотров и анализов — гарантировать, что результаты процесса интеграции ЭКПО являются полными и корректными. Это может быть выполнено путем детального исследования информации о редактировании связей, загрузке и картах памяти. Должны быть проконтролированы и исключены:

— неправильные аппаратные адреса;

— перекрытия памяти;

— отсутствующие компоненты ПО.

Цель этих просмотров и анализов — гарантировать, что тестирование кода было разработано и выполнено точно и полностью. Должны быть рассмотрены следующие вопросы:

а) тестовые варианты: верификация тестовых вариантов представлена в 8.4.4;

б) тестовые процедуры: проверить, что тестовые варианты правильно представлены в процедурах тестирования и ожидаемых результатах;

в) результаты тестирования: гарантировать, что результаты тестирования корректны и что расхождения между фактическими и ожидаемыми результатами объяснимы.

Тестирование ПО систем управления имеет две взаимодополняющие цели. Первая цель — показать, что ПО удовлетворяет требованиям к нему. Вторая цель — продемонстрировать с высокой степенью доверия, что были устранены ошибки, которые могли бы привести к возникновению отказных ситуаций, определенных процессом оценки безопасности системы. Выделяют три уровня тестирования:

— тестирование интеграции ЭКПО/ЭКА, верифицирующее корректность функционирования ПО в среде объектного вычислителя;

— тестирование интеграции ЭКПО, верифицирующее взаимосвязи между требованиями и компонентами ПО и реализацию требований и компонентов в рамках архитектуры;

— тестирование нижнего уровня (модульное тестирование), верифицирующее реализацию требований нижнего уровня.

Примечание — Если разработан тестовый вариант и выполнена соответствующая процедура для тестирования интеграции ЭКПО/ЭКА или тестирования интеграции ЭКПО и удовлетворены критерии покрытия, базирующиеся на требованиях и структуре, то нет необходимости дублировать этот тестовый вариант для тестирования нижнего уровня. Замена тестов верхнего уровня номинально эквивалентными тестами нижнего уровня может быть менее эффективной из-за меньшего объема тестированных функциональных требований.

Для удовлетворения целей тестирования ПО:

— тестовые варианты должны быть основаны, прежде всего, на требованиях к ПО;

— тестовые варианты должны быть разработаны так, чтобы верифицировать корректность функционирования и сформировать условия, которые выявляют потенциальные ошибки;

— анализ покрытия требований к ПО должен определить, какие требования к ПО не были тестированы;

— анализ структурного покрытия должен определить, какие структуры ПО не были выполнены при тестировании.

Для достижения целей тестирования ПО может потребоваться более одной среды тестирования. Идеальная среда тестирования включает в себя ПО, загруженное в объектный вычислитель и тестируемое в среде, которая имитирует среду объектного вычислителя с высокой точностью.