汽車嵌入式軟件開發(fā)中，基于模型開發(fā)的方法非常普遍，經(jīng)常被客戶及一些評(píng)估師問到的問題是：

• 基于模型開發(fā)，要包括哪些活動(dòng)？

• 這些活動(dòng)與 ASPICE 中的過程(SWE.1 ~ SWE.6)是如何映射的呢？

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軟件開發(fā)過程中，應(yīng)用模型開發(fā)，是指：采用具備一定語法和語義含義的模型，來全部或部分完成軟件需求、軟件設(shè)計(jì)、并基于模型來生成代碼。

根據(jù)使用模型的目的，基于模型開發(fā)可以映射到“SWE.1 軟件需求分析”、'SWE.2 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)'和'SWE.3 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)和單元構(gòu)建'等 ASPICE 中的各個(gè) Process。

當(dāng)前比較普遍的用法是用模型進(jìn)行設(shè)計(jì)、基于模型生成代碼、在模型及代碼層面進(jìn)行驗(yàn)證。使用模型來定義需求的情形不是特別多。

接下來，我們就基于當(dāng)前比較普遍的這種用法來進(jìn)行分析：

一、基于模型開發(fā)，通常包括哪些活動(dòng)呢？

① 模型設(shè)計(jì)

基于模型設(shè)計(jì)的輸入(通常是軟件需求和軟件架構(gòu)設(shè)計(jì))和模型規(guī)范(如: 基于 MAAB 的模型規(guī)則)，進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。

② 模型靜態(tài)分析

使用工具對(duì)模型進(jìn)行分析，包括：

• 分析模型是否符合建模規(guī)范，如：使用 Simulink Verification & Validation 檢查是否符合 MAAB。當(dāng)現(xiàn)有的規(guī)則無法滿足要求時(shí)，工程師也可以自己動(dòng)手定制一些檢查規(guī)則項(xiàng)

• 模型的形式化驗(yàn)證，如：使用 Simulink Design Verifier 檢查是否有整數(shù)溢出，或者是否有死邏輯等

③ 模型評(píng)審

評(píng)審模型的內(nèi)部邏輯、評(píng)審其是否與模型設(shè)計(jì)的輸入相一致。也就是評(píng)審設(shè)計(jì)的模型否能正確的實(shí)現(xiàn)模型設(shè)計(jì)的輸入。

④ 模型動(dòng)態(tài)驗(yàn)證

一般是通過模型在環(huán)(MIL)測(cè)試的方式對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)驗(yàn)證。

測(cè)試的目的有兩個(gè)：

• 功能測(cè)試：測(cè)試“模型設(shè)計(jì)的輸入”是否被正確的實(shí)現(xiàn)了，往往用比如“需求覆蓋度”的覆蓋度指標(biāo)進(jìn)行衡量。

• 模型內(nèi)部邏輯的正確性：往往用結(jié)構(gòu)化覆蓋度指標(biāo)進(jìn)行衡量，比如條件覆蓋（Condition Coverage）、判定覆蓋（Decision Coverage）、MC/DC 覆蓋等。

⑤ 自動(dòng)代碼生成

進(jìn)行一定的代碼生成的定制化設(shè)置、并使用工具生成代碼。

在這個(gè)過程中“用戶的定制化設(shè)置”和'生成代碼的工具'都有可能引入錯(cuò)誤。

因此，在對(duì)代碼質(zhì)量要求很高的場(chǎng)合，會(huì)希望做“⑥等效性測(cè)試”。

⑥ 等效性測(cè)試

通常采用軟件在環(huán)(SIL)測(cè)試和處理器在環(huán)(PIL)測(cè)試的方式，用來驗(yàn)證代碼和模型的一致性。

SIL 是將模型生成的代碼通過 DLL 的方式運(yùn)行在 Windows 平臺(tái)上；PIL 是將生成的代碼運(yùn)行到目標(biāo)處理器上，兩種模式使用的編譯器是不同的，SIL 使用的就是 Windows 下的編譯器，比如 Visual Studio C++ 或者 LCC 編譯器，而 PIL 使用的是目標(biāo)編譯器。

二、模型開發(fā)活動(dòng)，與ASPICE中的過程(SWE.1 ~ SWE.6)是如何映射的呢？

(1) SWE.3 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)和單元構(gòu)建

• 模型設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)到可以生成代碼的程度，這里面就包括有軟件單元的詳細(xì)設(shè)計(jì)。
  

• 基于模型生成代碼，就是軟件單元的構(gòu)建。

• 注意：有些時(shí)候，當(dāng)模型本身不足以全面、清晰的呈現(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)，是需要有一些補(bǔ)充的文字信息描述的。

(2) SWE.4 軟件單元驗(yàn)證

(3) SWE.2 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

有些時(shí)候，在模型設(shè)計(jì)中，會(huì)包括SWC之間的交互及接口的設(shè)計(jì)，這個(gè)部分是屬于軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的。

(4) SWE.5 軟件集成和集成測(cè)試

• 基于模型開發(fā)時(shí)，模型中SWC與SWC之間的集成步驟，體現(xiàn)的不明顯。SWC之間的接口的一致性，往往是由建模工具來檢查和保證的。
  

• 在'④模型動(dòng)態(tài)驗(yàn)證'和'⑥等效性測(cè)試'時(shí)，會(huì)測(cè)試SWC之間的交互，這個(gè)部分的測(cè)試屬于模型的集成測(cè)試。

文章經(jīng)作者授權(quán)轉(zhuǎn)自“仨人談起”微信公眾號(hào)

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