ISO 26262 Software-Compliance in der Automobilindustrie

Die Hauptaufgabe der Überprüfung besteht darin, sicherzustellen, dass die aus der vorherigen Phase gelieferten Artefakte gemäß den Unternehmens- und Branchenrichtlinien gemäß den Spezifikationen erstellt werden. 

Integrations- und Systemtests als Teil eines kontinuierlichen Testprozesses

Ein gewisses Maß an Testautomatisierung ist grundlegend für kontinuierliches Testen. Viele Organisationen beginnen mit der Automatisierung manueller Integrations- und Systemtests (Top-down) oder Unittests (Bottom-up).

Um kontinuierliches Testen zu ermöglichen, müssen sich Unternehmen auf die Entwicklung einer skalierbaren Testautomatisierungspraxis konzentrieren, die auf einer Grundlage von Unit-Tests aufbaut, die isoliert und schneller auszuführen sind. Sobald die Unit-Tests vollständig automatisiert sind, sind der nächste Schritt Integrationstests und schließlich Systemtests.

Kontinuierliche Prüfung nutzt Automatisierung und aus Tests gewonnene Daten, um eine objektive Bewertung der Risiken eines in der Entwicklung befindlichen Systems in Echtzeit zu ermöglichen. Einheitlich angewendet, ermöglicht es sowohl Geschäfts- als auch technischen Managern, bessere Kompromissentscheidungen zwischen Release-Umfang, -Zeit und -Qualität zu treffen.

Kontinuierliches Testen bedeutet nicht einfach nur mehr Automatisierung. Es ist eine umfassendere Neubewertung von Softwarequalitätspraktiken, die von den Qualitätskosten eines Unternehmens bestimmt und hinsichtlich Geschwindigkeit und Agilität ausgewogen sind. Selbst innerhalb des V-Modells, das in der sicherheitskritischen Softwareentwicklung verwendet wird, ist kontinuierliches Testen immer noch ein praktikabler Ansatz, insbesondere während Testphasen, beispielsweise während Unit-Tests und Integrationstests.

Das folgende Diagramm veranschaulicht, wie verschiedene Testphasen Teil eines kontinuierlichen Prozesses sind, der auf einer Feedbackschleife aus Testergebnissen und Analysen basiert.

Parasoft-Analyse und -Berichte zur Unterstützung von Integrations- und Systemtests

Parasoft-Testautomatisierungstools unterstützen die Validierung (tatsächliche Testaktivitäten) im Hinblick auf Testautomatisierung und kontinuierliches Testen. Diese Tools unterstützen auch die Verifizierung dieser Aktivitäten, was bedeutet, dass sie die Prozess- und Standardanforderungen unterstützen. Ein wesentlicher Aspekt der sicherheitskritischen Automobilsoftwareentwicklung ist Rückverfolgbarkeit der Anforderungen und Codeabdeckung.

Zweiwege-Rückverfolgbarkeit

Anforderungen an sicherheitskritische Software sind der wichtigste Treiber für Produktdesign und -entwicklung. Diese Anforderungen umfassen funktionale Sicherheit, Anwendungsanforderungen und nicht funktionale Anforderungen, die das Produkt vollständig definieren. Dieses Vertrauen auf dokumentierte Anforderungen ist ein zweischneidiges Schwert, denn schlechte Anforderungen sind eine der Hauptursachen für Sicherheitsvorfälle in Software. Mit anderen Worten: Nicht die Implementierung war schuld, sondern schlechte oder fehlende Anforderungen.

Automatisierung der bidirektionalen Rückverfolgbarkeit

Die Pflege von Rückverfolgbarkeitsaufzeichnungen in jedem Umfang erfordert Automatisierung. Tools zur Verwaltung des Anwendungslebenszyklus umfassen ausgereifte Funktionen zur Anforderungsverwaltung, die in der Regel die zentrale Stelle für die Rückverfolgbarkeit darstellen. Integrierte Softwaretesttools wie Parasoft vervollständigen die Überprüfung und Validierung von Anforderungen, indem sie eine automatisierte bidirektionale Rückverfolgbarkeit zum ausführbaren Testfall bereitstellen. Dies umfasst das Ergebnis „Bestanden oder Nichtbestehen“ und führt bis zum Quellcode zurück, der die Anforderung implementiert.

Parasoft lässt sich in marktführende Anforderungsmanagement-Tools oder ALM-Systeme wie IBM DOORS Next, PTC Codebeamer, Polarion von Siemens, Atlassian Jira, Jama Connect, Jira und andere integrieren. Wie in der Abbildung unten gezeigt, jede der Testautomatisierungslösungen von Parasoft, C/C++test, C/C++test CT, Test, dotTEST, SOAtestsowie Selenisch, das im Entwicklungslebenszyklus verwendet wird, unterstützt die Zuordnung von Tests zu in diesen Systemen definierten Arbeitselementen wie Anforderungen, Defekten und Testfällen/Testläufen. Die Rückverfolgbarkeit wird über Parasoft verwaltet. Das zentrale Berichts- und Analyse-Dashboard von DTP.

Parasoft DTP korreliert die eindeutigen Kennungen des Verwaltungssystems mit:

• Ergebnisse der statischen Analyse
• Codeabdeckung
• Ergebnisse aus Unit-, Integrations- und Funktionstests

Die Ergebnisse werden in den Rückverfolgbarkeitsberichten von Parasoft DTP angezeigt und an das Anforderungsmanagementsystem zurückgesendet. Sie bieten vollständige bidirektionale Rückverfolgbarkeit und Berichterstattung als Teil der Rückverfolgbarkeitsmatrix des Systems.

Die Rückverfolgbarkeitsberichte in Parasoft DTP sind hochgradig anpassbar. Das folgende Bild zeigt eine Vorlage für eine Anforderungsrückverfolgbarkeitsmatrix für in Polarion erstellte Anforderungen, die auf die Testfälle, die Ergebnisse der statischen Analyse, die Quellcodedateien und die manuellen Codeüberprüfungen zurückgeführt werden können.

Die bidirektionale Korrelation zwischen Testergebnissen und Arbeitselementen bildet die Grundlage für die Rückverfolgbarkeit der Anforderungen. Parasoft DTP fügt Test- und Codeabdeckungsanalysen hinzu, um die Vollständigkeit der Tests zu bewerten. Die Aufrechterhaltung dieser bidirektionalen Korrelation zwischen Anforderungen, Tests und den Artefakten, die sie implementieren, ist ein wesentlicher Bestandteil der Rückverfolgbarkeit.

Code-Abdeckung

Die Codeabdeckung drückt den Grad aus, in dem der Quellcode der Anwendung allen Testverfahren unterzogen wird, einschließlich Unit-, Integrations- und Systemtests – sowohl automatisiert als auch manuell.

Das Sammeln von Abdeckungsdaten während des gesamten Lebenszyklus ermöglicht genauere Qualitäts- und Abdeckungsmetriken und deckt gleichzeitig ungetestete oder unzureichend getestete Teile der Anwendung auf. Je nach Sicherheitsintegritätsstufe (ASIL in ISO 26262) variieren Tiefe und Vollständigkeit der Codeabdeckung.

Die Anwendungsabdeckung kann Unternehmen auch dabei helfen, ihre Testbemühungen zu konzentrieren, wenn sie aufgrund von Zeitbeschränkungen nicht alle manuellen Regressionstests durchführen können. Das Erfassen von Abdeckungsdaten zum laufenden System auf seiner Zielhardware während der Integrations- und Systemtests vervollständigt die Codeabdeckung aus den Unittests.

Vorteile der aggregierten Codeabdeckung

Erfasste Abdeckungsdaten werden im Rahmen des kontinuierlichen Integrationsprozesses (CI) sowie als Teil des Arbeitsablaufs des Testers genutzt. Parasoft DTP führt erweiterte Analysen der Codeabdeckung aller Tests, Quellcodeänderungen, statischen Analyseergebnisse und Testergebnisse durch. Die Ergebnisse helfen dabei, ungetesteten und unzureichend getesteten Code und andere Hochrisikobereiche in der Software zu identifizieren.

Das Analysieren von Code, Ausführen von Tests, Verfolgen der Abdeckung und Berichten der Daten in einem Dashboard oder Diagramm ist ein nützlicher erster Schritt zur Risikobewertung. Die Teams müssen jedoch dennoch viel Zeit und Ressourcen darauf verwenden, die Zeichen der Zeit zu interpretieren und zu hoffen, dass sie die Daten richtig interpretiert haben.

Um die potenziellen Risiken der Anwendung zu verstehen, sind erweiterte Analyseprozesse erforderlich, die die Daten zusammenführen und korrelieren. Dies bietet mehr Einblick in die tatsächliche Codeabdeckung und hilft bei der Identifizierung von Testlücken und sich überschneidenden Tests. Wie hoch ist beispielsweise die tatsächliche Abdeckung für die getestete Anwendung, wenn Ihre Tools unterschiedliche Abdeckungswerte für Unit-Tests, automatisierte Funktionstests und manuelle Tests melden?

Die Prozentsätze können nicht einfach addiert werden, da sich die Tests überschneiden. Dies ist ein entscheidender Schritt, um das mit der zu entwickelnden Anwendung verbundene Risikoniveau zu verstehen.