日志
符合ISO 26262标准的模型验证技术
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2020年，疫情影响着我们每个人的生活。
这一年，终将被历史记住。
这一年，每个人戴上防护口罩，保护自己和家国。
这一年，很多人参与线上学习，get新技能为工作加油。
这一年，蛮多人关注汽车ISO26262，坚定践行道路安全卫士。
汽车行业，越来越多企业取得了ISO26262流程认证、产品认证。随着软件功能比重加大，符合ISO26262标准的软件开发过程，借助MBD技术构建模型，软件的验证当然也要考虑模型的静态验证（基于模型的规范检查）、模型的动态验证（基于模型的动态测试）。
这一篇，我们介绍下，符合ISO26262标准软件要求，采用MBD开发方式，如何进行模型的验证，如何做好软件的“防护服”或“防护口罩”，进而提升软件安全性。与大家分享结合模型形式的ISO 26262软件验证要求、验证流程及实践。
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软件验证“口罩防护”，功能安全“绿码通行”
ISO 26262 软件验证要求
软件开发启动阶段建模指南要求
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——摘自ISO 26262-6:2018，Table1
• 1a执行低复杂性：通过多个度量指标，来度量模型的复杂性，比如：
♦ Number of subsystems（子系统个数）
♦ Number of blocks（模块个数）
♦ Number of linked library（链接库的个数）
♦ Number of charts（Chart个数）
♦ Number of all objects in the chart（Chart中对象个数）
♦ Number of states（状态个数）
♦ Number of transitions（转移个数）
♦ Number of MATLAB function（ML函数个数）
♦ Number of stateflow code lines（SF代码行数）
♦ Effective lines of MATLAB function code metric（ML代码有效行数）
♦ Subsystem depth（子系统深度）
♦ Data and structure layer separation（数据和结构分层）
♦ Cyclomatic Complexity (Local, Global)（圈复杂度）
其中，圈复杂度是备受企业关注的模型度量指标，它表征着模型中独立路径的个数。该指标的阈值约束，能够指导模型优化，有利于降低模型的负载率。
• 1b使用语言子集、1c使用强数据类型、并发（2018版新增）等其他要求，更多细节展示，请关注5月21日在线研讨会，将为大家一一阐述。
ISO 26262 软件验证流程
软件验证分为静态验证、动态验证2个方面，我们重点来看看如何对模型进行静态验证、动态验证。
• 模型静态验证，概要理解为模型规范检查。
♦ 模型静态验证要求：
静态验证方法
——摘自ISO 26262-6:2018，Table7
1b结对编程（2018版新增），可以通过2人组合方式火花碰撞解决潜在问题。
1d半形式验证，通过语法分析，借助自动化工具，快速进行模型规范检查，修改。更多细节展示，请关注5月21日在线研讨会，将为大家一一阐述。
♦ 模型静态验证工作流程：
Step1：定建模规范集合，借助企业经验/行业标准规范/第三方推荐，定制出符合项目/产品要求的建模规范。行业标准规范，比如MAAB/HIS/MISAR_AC_SLSF等。
Step2：搭建建模规范自动化工具，把Step1中定义的建模规范集合，通过静态的模型语法分析进行自动化分析。规范检查工具，比如用户自定义开发脚本/第三方专业工具如MI等。
Step3：发布及应用，导出模型规范检查报告。
Step4：根据报告追溯模型不符合规范之处，变更模型。
Step5：重复Step2，最终按Step3终版报告。
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模型静态验证—工作流
• 动态验证方面，即我们经常会做的一项活动，动态测试。
♦ 模型动态验证要求：以模型为测试对象，通过测试要求、测试方法、测试用例、覆盖率要求进行一些约束。以单元验证为例，需要满足以下要求。
动态验证方法
——摘自ISO 26262-6:2018，Table7
1n模型代码间的背靠背测试，模型作为一个“背”，模型自动生成的代码作为一个“背”，给与两个同样的激励，来对比输出结果。
其他方面，1j基于需求测试、1k接口测试、1l故障注入测试 等，更多细节展示，请关注5月21日在线研讨会，将为大家一一阐述。
动态验证生成测试用例方法
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——摘自ISO 26262-6:2018，Table8
模型动态验证，需要通过一定的方法，来分析test case。比如1c边界值法，可以根据需求的边界，比如有上边界a、下边界b，一般可以取：下边界略小、下边界、下边界略大、边界间普通值、上边界略小、上边界、上边界略大值，生成test case。
其他方面，1a基于需求分析、1b等价类生成与分析等，更多细节展示，请关注5月21日在线研讨会，将为大家一一阐述。
结构覆盖率要求
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——摘自ISO 26262-6:2018，Table9
评价动态验证是否充分，首要满足需求覆盖率。其次，要考虑结构覆盖率指标。如不满足，需要提供充分的证据来说明达不到覆盖率的原因。
1b分支覆盖，结合模型来理解，也叫判定覆盖（DC），使得模型中每个判断的取真分支和取假分支至少经历一次，即判断的真假均曾被满足。以下图模型为例：
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分析模型结构覆盖率
可以通过以下测试用例，达到分支覆盖率要求：
测试用例
其他方面，1a 语句覆盖、1c MC/DC覆盖等，更多细节展示，请关注5月21日在线研讨会，将为大家一一阐述。
♦ 模型动态验证工作流程：
Step1：制定测试计划、策略
Step2：编写测试用例
Step3：构建测试工程
Step4：导出测试报告（问题清单）
Step5：根据报告/问题修改模型
Step5：重复Step2（补充测试用例）- Step5
Step6：导出最终测试报告
在模型动态验证过程中，可以选择不同的测试环境，来执行测试。
选择不同的模型动态验证环境
ISO 26262 软件验证实践
在此，也结合ISO 26262 的V流程，小编也给大家分享下模型静态验证 模型动态验证的项目实践总览，欢迎大家围观。
• 帮助用户构建模型静态验证规范集合及辅助环境：
模型静态验证规范集合及辅助环境
模型静态验证—工程化
• 帮助用户安全功能安全要求，构建一体化基于模型动态验证（动态测试）平台：
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符合功能安全的一体化基于模型动态验证（动态测试）平台
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