關鍵字：測試工具LOGISCOPE
軟件的質量要求 軟件，是大系統中的重要組成部分；嵌入式軟件，是指將軟件作為系統的一部分嵌入在系統中，作為系統的一部分使用的軟件，這種軟件最關鍵的要求是安全性和高可靠性。特別是在軍用領域中更是如此。
因此，必須用有效的手段和軟件工具支持和滿足嵌入式軟件開發、軟件測試和評審等單位，以保證他們進行軟件質量保證活動。即，要有相應的軟件工具支持開發者，以保證在最短的時間內、用最少的費用，開發高質量的軟件，以滿足客戶的需求，同時減少產品交付后的維護費用。
通過對實際工程的統計，會發現在不同的階段發現和更改一個錯誤的費用是不同的，下表表明了具體的數據[1]。
軟件開發階段 編碼階段 測試階段 維護階段
發現和更改錯誤的費用 1倍 4倍 16倍
另一方面，統計表明一個項目中，80%的錯誤往往是由20%的程序引起的。因此，如何有效的確認和標識出這20%的部件是十分重要的。
經驗也告訴我們，錯誤多的程序，其結構、算法、程序風格往往非常復雜。
下表是在各個軟件開發階段各種活動（評審和測試）發現錯誤的情況[1]：
發現錯誤活動 每1000行發現的錯誤數
需求評審 2.5
設計評審 5.0
代碼評審 10.0
集成測試 3.0
驗收測試 2.0
軟件產品同其它工業產品一樣，其質量取決于軟件的開發過程中對質量的控制。要提高好軟件的質量，必須從各個階段來控制。
LOGISCOPE是一組工具集。它貫穿于軟件開發、代碼評審、單元/集成測試、系統測試、以及軟件維護階段。
LOGISCOPE 是面向源代碼進行工作的。LOGISCOPE針對編碼、測試和維護。因此，LOGISCOPE的重點是幫助代碼評審（Review）和動態覆蓋測試（Testing）。
2 LOGISCOPE用于開發階段
2.1 定義質量模型
重視軟件開發質量的公司，應當定義程序員編程規則[2]和質量評價模型。以保證公司所開發的源代碼的穩定性性、易維護性、高可靠性和可移植性。
RuleChecker預定義了50個的編程規則：
· 名稱約定（如：局部變量用小寫等）；
· 表示約定（如：每行一條指令）；
· 限制（如：不能用GOTO語句，不能修改循環體中的計數器等）；
用戶可以從這些規則中選擇，也可以用Tcl、腳本和編程語言定義新的規則。
此外，還提供50個面向安全-關鍵系統的編程規則。
Audit以ISO9126[3]模型作為質量評價模型的基礎。質量評價模型描述了從Halstend、McCabe的度量方法學和VERILOG引入的質量方法學中的質量因素（可維護性、可重用性、等）和質量準則（可測試性、可讀性、等）。
工程項目領導或質量管理人員可以根據準則、應用軟件的生存周期、合同需求等，挑選并采納適用于項目需求的質量模型。
2.2 驗證、評審和改進代碼
RuleChecker用所選的規則對源代碼進行驗證。指出所有不符合編程規則的代碼，并提出改進源代碼的解釋和建議。RulrChecker通過文本編輯器直接訪問源代碼并指出需要糾正的位置。
Audit將被評價的軟件與規定的質量模型進行比較，用圖形形式顯示軟件質量的級別，因此，質量人員可以把精力集中到需要修改的代碼部分。對度量元素和質量模型不一致的地方作出解釋并提出糾正的方法。
對軟件質量的詳細分析，Audit可用各種圖形表示：
· 應用系統的體系結構——調用圖顯示過程和函數之間的關系。評審應用系統的設計；
· 每個過程和函數的邏輯結構——控制流圖顯示算法的邏輯路徑。用圖形表示評審函數的復雜性；
· 與質量模型的一致性——Kiviat圖和餅圖使質量等級與所選擇的參考之間的一致性更加可視化。
3 LOGISCOPE用于測試階段
3.1定義測試準則
在軟件測試階段，最重要的是保證代碼的所有路徑都被充分的覆蓋[4,5]。只有那些，經過充分測試的軟件才是可信的。特別是高可靠性的軟件。
為保證測試的有效性，必須客觀地定義可量化的準則和策略以判斷何時結束測試階段。
LOGISCOPE推薦對指令（IB）、邏輯路徑（DDP）和調用路徑（PPP）的覆蓋測試。此外對安全-關鍵軟件還提供了MC/DC的覆蓋測試[5]。
3.2測試的有效性
TestChecker產生每個測試的測試覆蓋信息和累計信息。用直方圖顯示覆蓋比率，并根據測試運行情況實時在線更改。隨時顯示新的測試所反映的測試覆蓋情況。
TestChecker允許所有的測試運行依據其有效性進行管理。用戶可以減少那些用于非回歸測試的測試。
3.3測試的優化
在測試階段的第一步，執行的測試是功能性（黑箱）測試。其目的是檢查所期望的功能是否已實現。在測試初期，覆蓋率會迅速增加。象樣的測試工作一般能達到70%的覆蓋率。但是，要提高此比率是十分困難的。主要是由于測試用例覆蓋了相同的測試路徑。這時，需要對測試策略做一些改變。執行結構化（白箱）測試，即，要檢測沒有執行過的邏輯路徑，定義新的測試用例覆蓋這些路徑。
在執行測試期間，當測試策略改變時，綜合的運用TestChecker檢測關鍵因素以提高效率。將TestChecker與Audit配合使用能夠幫助用戶分析未測試的代碼。
用戶可以顯示所關心的代碼，并通過對執行未覆蓋的路徑的觀察得到有關的信息。信息以圖形（控制流圖）和文本（偽代碼和源文件）的形式提交，并在其間建立導航關聯。
TestChecker管理系統聲明新的測試、生成有關文檔、定義啟動命令、以及自動執行的方法。
4 LOGISCOPE用于維護階段
人們廣泛的認識到應用系統的維護費用與開發費用基本相等。經驗表明50%的軟件維護時間化在對結構、邏輯和運行的理解上。
LOGISCOPE可以大大的減少對未知系統的理解所需的時間。
Audit將應用系統的框架以文件形式（部件文件間的關系）和調用圖的形式（函數和過程間的關系）可視化。
函數的邏輯結構以控制流圖的形式顯示。在控制流圖上選定一個節點，即可得到相對應的代碼。
行分析，不同層次間的導航，促進對整體的理解。
5 對嵌入式領域的支持
LOGISCOPE支持多種測試方式。特別是對嵌入式領域軟件的支持。
眾所周知，嵌入式系統軟件的測試是最為困難的。因為，它的開發是用交叉編譯方式進行的。在目標機（Target）上，不可能有多余的空間記錄測試的信息。必須實時地將測試信息通過網線/串口傳到宿主機（Host）上，并實時在線地顯示。因此，對源代碼的插裝和目標機上的信息收集與回傳成為問題的關鍵。
LOGISCOPE很好地解決了這些技術，成為嵌入式領域測試工具的佼佼者。它支持各種實時操作系統（RTOS）上的應用程序的測試，也支持邏輯系統的測試。其工作原理圖如下：
Logiscope 提供VxWorks、pSOS、VRTX實時操作系統的測試庫。
6 對航空/航天/國防/核電站領域的支持
在航空/航天領域，安全是最關鍵的問題。因此，歐美的航空/航天制造廠商和使用單位聯合制定了RTCA/DO-178B[5]。LOGISCOPE 通過對“Reviews and Analysis of the Source Code” 和“Structural Coverage Analysis”能夠使開發的軟件達到RTCA/DO-178B標準的A、B、C三個系統級。
LOGISCOPE是第一個提供 MC/DC(Modified Condition/Decision Coverage)測試的工具。
VERILOG公司另一個產品SCADE是完全支持RTCA/DO-178B、IEC1508[6]、IEC880[7]的工具。將SCADE和LOGISCOPE配置成生產線，確保航空/航天安全關鍵系統的軟件安全可靠。
7.軟件文檔和測試文檔的自動生成
Logiscope提供了文檔自動生成工具。使用者可以將代碼評審的結果和動態
延伸閱讀
文章來源于領測軟件測試網 http://www.anti-gravitydesign.com/
