“工欲善其事，必先利其器”，當前軟件質(zhì)量度量與健壯性的問(wèn)題已經(jīng)成為了困擾我國儀器儀表行業(yè)質(zhì)量提升和產(chǎn)業(yè)升級過(guò)程面臨的一道短板。然而，軟件的質(zhì)量度量與健壯性提升的安全目標，除了借助嚴謹的項目管理外，還需要通過(guò)嚴格分析、測試以及回歸才能得到實(shí)現。特別是在安全相關(guān)系統的研制指導標準GB/T20438（IEC61508）中，已經(jīng)將靜態(tài)分析、安全語(yǔ)言子集等作為實(shí)現安全完整性等級（SIL）的必要測試項目。未來(lái)，軟測相關(guān)需求將在我國儀器儀表行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中愈發(fā)凸顯。

儀綜所功能安全中心在多年從事儀器儀表可靠性研究的基礎上，通過(guò)不斷完善人才隊伍，引進(jìn)先進(jìn)測試工具，完善了實(shí)施條件，具備了軟件測試相關(guān)能力。在2019年先后為航天泰心、重慶川儀等一批儀器儀表企業(yè)的重點(diǎn)產(chǎn)品開(kāi)展了軟測工作。

該中心在代碼審查和代碼質(zhì)量度量實(shí)施過(guò)程中，結合測試工具對關(guān)鍵源代碼進(jìn)行掃描，并逐一分析，檢查代碼符合性以及邏輯正確性，同時(shí)進(jìn)行控制流分析、數據流分析、接口分析等靜態(tài)分析工作。在2019年先后為諾安環(huán)境的SNE808可燃氣體報警控制器、航天泰心的左心室輔助裝置控制器、重慶川儀HVP3X智能閥門(mén)定位器進(jìn)行了代碼審查，針對聲明與定義、類(lèi)型轉換、表達式等21類(lèi)軟件編程中的常見(jiàn)問(wèn)題，共提出源代碼與標準不符合項共計300余條，并針對部分單元代碼耦合度過(guò)高、圈復雜度過(guò)大的現象提出有針對性的修改建議。這些檢查結果與修改建議，將有利于開(kāi)發(fā)人員優(yōu)化軟件結構，降低模塊復雜性，提高軟件的安全性、可靠性與健壯性。

圖1 LDRA Testbed工具測試報告展示

在完成靜態(tài)測試的基礎上，該中心進(jìn)一步開(kāi)展了軟件單元測試的工作。對軟件單元的功能、接口等進(jìn)行測試，采用等價(jià)類(lèi)分析、邊界數據值等方法設計測試用例，根據代碼的重要等級實(shí)現語(yǔ)句覆蓋或分支覆蓋，并整理測試結果，編寫(xiě)測試報告。其中諾安的SNE808可燃氣體報警控制器中的主控板組件軟件、AI板組件軟件和繼電器輸出板組件軟件共設計并執行完成測試用例1943條，提出12個(gè)單元測試問(wèn)題單，執行回歸測試后問(wèn)題全部修復，最終完成測試并形成測試報告。

下圖為諾安的SNE808可燃氣體報警控制器軟件單元測試需求規格說(shuō)明、測試計劃、測試說(shuō)明、測試執行記錄、測試問(wèn)題報告和測試報告文檔。

圖2 軟件測試技術(shù)文檔展示