ISO26262软件部分的测试.docx

ISO26262软件部分的测试: (1) 软件单元测试 ISO26262:2018 Part-6是功能安全的软件部分，其中Clause-9, -10, -11分别是在软件单元层面、软件集成层面以及整个嵌入式软件层面的Verification。标准中在谈及软件单元测试、软件集成测试、嵌入式软件测试时，会谈到“测试方法”、“测试用例设计方法”、“结构化覆盖度方法”等相关方法。本文对这些方法在软件单元测试中的使用进行说明。 说明：本文参照的是ISO26262:2018版 测试方法： • Requirements-based test (基于需求测试) 用于确认软件单元完全正确的实现了“软件单元层面的需求”，"软件单元层面的需求"包括：软件单元设计和分配给软件单元的安全需求。 • Interface test (接口测试) 接口测试的是为了验证软件单元之间的交互的数据(软件单元的输入/输出数据)的完整性。 • Fault injectiontest (故障注入测试) ISO26262是国际标准化组织制定的功能安全标准，主要应用于汽车行业，特别是涉及电子和电气系统的安全性。软件部分的测试是确保车辆控制系统等软件在实际运行中能够满足功能安全要求的关键环节。本文将深入探讨ISO26262:2018 Part-6中的软件单元测试，包括测试方法、用例设计方法和结构化覆盖度。 1. 基于需求测试 (Requirements-based test) 基于需求测试是验证软件单元是否准确实现其设计要求和安全需求的过程。它包括软件单元设计要求和分配给该单元的安全需求。测试人员应根据软件需求文档创建测试用例，确保每个需求都得到了充分的覆盖和验证。 2. 接口测试 (Interface test) 接口测试关注的是软件单元间的交互，特别是输入/输出数据的完整性和正确性。测试人员需要模拟不同的接口条件，检查数据交换过程中的错误和异常，以确保信息传递的无误。 3. 故障注入测试 (Fault injection test) 故障注入测试用于评估软件单元在遇到故障时的检测和处理能力。通过人为引入故障，如修改变量值、篡改代码或改变微控制器寄存器状态，来检查软件是否能正确识别并处理这些故障，从而防止可能导致危险的系统行为。 4. 资源使用评价 (Resource usage evaluation) 资源使用评价旨在确定软件在最恶劣条件下对CPU时间、ROM、RAM等资源的占用情况，以确保在实际运行中不会因资源耗尽而引发问题。 5. 背靠背测试 (Back-to-back comparison test) 在基于模型开发的环境中，背靠背测试比较模型和实际代码的一致性，以验证模型到代码的转换是否准确无误。 ISO26262 Part8 9.4.2.3强调测试用例应根据所采用的测试方法进行分组。测试方法的选择影响着测试环境和工具，例如资源消耗测试、基于需求的测试和背靠背测试等，都有各自的实施方式。 测试用例设计方法包括： - 需求分析：根据软件需求创建测试用例。 - 等价类分析：将输入域划分为等价类，选取每个类的代表性值进行测试。 - 边界值分析：特别关注等价类的边界点，以发现边界条件错误。 - 错误猜想：利用历史缺陷数据和专家经验来预测可能的问题，设计测试用例。 结构化覆盖度是一种评估测试覆盖程度的方法，如分支覆盖，要求每个逻辑分支至少被执行一次。通过结合多种测试用例设计方法和覆盖度标准，可以更全面地评估软件单元的健壮性。 举例说明，假设有一个软件单元负责处理电池电芯电压。测试方法可结合基于需求测试和接口测试，设计用例时运用需求分析、等价类分析、边界值分析和错误猜想。比如，通过等价类分析确定电压的有效范围，然后选取边界值进行测试，同时考虑到电芯电压为0时可能出现的错误情况，进行错误猜想测试用例的设计。 ISO26262软件部分的测试涵盖了软件生命周期的不同阶段，确保软件在设计、开发和验证过程中符合功能安全标准，降低潜在风险，提升汽车电子系统的可靠性。通过合理选用测试方法、设计测试用例和跟踪覆盖度，可以提高测试的效率和质量，为汽车行业的功能安全提供坚实的保障。