使用PolySpace Code Prover验证AutoSar软件组件

从R2018A开始，PolySpace Code Prover™直接支持自动开发的软件开发方法的Auto万博1manbetxSAR（汽车开放系统架构）方法。无论您在AutoSAR软件开发工作流程中的角色，您现在都可以在2018年发布中使用PolySpace代码先驱作为AutoSAR感知静态分析工具。

波尔盖斯代码谚语在AutoSAR软件组件的代码实现上运行静态程序分析。分析在AutoSAR XML（ARXML）中的代码和设计规范之间进行了可能的运行时错误和不匹配。

自动体验方法

AutoSAR方法是传输系统中电子控制单元（ECU）的软件开发标准。该方法将基础设施分开与实现ECU功能的应用层与ECU硬件通信。

实质上，该方法提供了一组规则，以便您可以独立于底层硬件开发应用程序层软件。只要您遵循关于通信接口的AutoSAR规则，AutoSAR运行时环境（RTE）可确保您可以使用相应的服务在ECU硬件上部署应用程序软件。

AutoSAR应用层软件开发工作流程

AutoSAR方法将应用层软件开发分为两部分：（1）定义架构和通信，以及（2）编写代码实现。

1. 定义架构：在AutoSAR软件开发的所谓合同阶段，软件架构师设计包含应用层的软件组件（SWC）。规范文档（以XML格式）通过其端口，接口和RUNNABLE定义SWC。使用AutoSAR XML（ARXML）规范，您可以使用带头文件和实现软件组件Runnables的C函数的空组件生成代码存根。
2. 编写代码实现：软件开发人员写入实现软件组件Runnables的C功能的机构。您还可以使用Simulink等高级设计工具生成功能。万博1manbetx（使用Simu万博1manbetxlink，您也可以生成规范。）

通常，这两个活动发生在不同的组织（例如，OEM和Tier-1供应商）中，或者它们发生在组织的独立部分中，并且通常涉及不同的域专业知识。

AutoSAR方法可能使软件开发似乎是单向进程。软件架构师通过ARXML规范提供设计，并且开发人员将代码写入这些规范中。在实践中，这是一种双向过程，其中实现了一种设计，以指示可能涉及设计变化的考虑。考虑这两种情况。

• 需要新的错误状态代码：ARXML规范定义了Runnable可以返回的错误状态代码。开发Runnable时，开发人员会实现预定义的错误状态代码。但是，如果开发人员使用这种新的错误状态代码，她或他冒着违反规范的风险。
• 变量在运行时出于约束范围：ARXML规范为某些数据类型定义了约束范围。受约束范围从车速等物理量计算。每当RUNNABLE使用约束数据类型传递变量到其他RUNNABLE时，期望就是变量将在指定范围内具有值。但是，在运行时，对开发人员的运行时，由于一个意外的执行路径（例如，代码中的IF语句分支），该变量可能会获取该范围之外的值。

这些是规范不再能够准确地反映代码状态的情况。至少，需要纠正代码。

自动化开发过程的工具

如果有一个旨在自动检测这些情况的工具可以修复规格或代码，这不会很好吗？它肯定会使软件架构师和开发人员之间的对话更容易。

如果该工具在已有的ARXML规范文档除了已有的ARXML规范文档之外，该工具是否不需要更好地更好？如果该工具还检查其他运行时误差，例如溢出和分割零零，这将是一个奖励。

好消息：PolySpace代码抄本中的新型Autoar功能提供了所有这些功能，有助于自动化开发过程。

PolySpace Code Prover如何适合Autosar工作流程？

波尔盖斯代码谚语在AutoSAR软件组件的代码实现上运行静态程序分析。

您需要提供的只是包含ARXML规范和代码实现（C文件）的两个物理文件夹。PolySpace代码抄本根据软件组件规范将代码分为模块。每个模块都包含在一个软件组件的内部行为中实现定义的C的C文件。每个模块还包含其他C文件，其中包含这些Runnables调用的函数。

然后，分析检查每个模块：

• 与ARXML规范不匹配。这些检查确定是否：
  • 所有Runnables都已实现。
  • 实现Runnable的函数遵循ARXML中的数据类型规范。（此检查涵盖了先前描述的情况，其中需要新的错误状态代码。）
  • rte_用于与其他Runnables进行通信的函数遵循ARXML中的数据类型规范。（此检查涵盖了先前描述的情况，其中变量获取约束范围之外的值。）

• 运行时间错误。这些检查旨在证明在Runnables的主体中缺少某些类型的运行时误差（例如，溢出）。

您可以使用常用的波度颜色查看检查结果（如果已被证明是有效的，如果无效，则为红色，如果需要手动评论，则为橙色）。您还可以从PolySpace结果导航到规范。

请注意，证明使用ARXML规范的数据类型定义，仅仅是支票。它还使用它们在可运行的输入上进行精确范围，rte_函数返回值和输出参数。如果数据类型在一定范围内约束，则证明对使用数据类型的所有变量使用此约束范围。

换句话说，证明是AutoSAR一直感知。

您可以在AutoSar开发工作流程中的各个点使用PolySpace代码奖。作为软件开发人员，您可以检查您关注的软件组件的代码实现。作为软件架构师，您可以检查供应商的代码实现是否遵循您的规格。如果要在规范中进行更改，您也可以快速运行该工具，以查看您的更改会影响大部分现有代码。

有关工作流程和其他细节的更多建议，请参阅PolySpace代码箴言文档。

参考

• 官方自动全部标准
• AutoSAR Compendium（第1部分：Application＆Rte），Oliver Scheid（基于Autosar 4.0.3）
• Autosar简介：Massimo Violante教授的讲座