聯(lián)合解決方案概述

隨著汽車電子、軌道交通、流程工業(yè)及工廠自動(dòng)化等領(lǐng)域智能化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，工業(yè)嵌入式系統(tǒng)也面臨軟件代碼缺陷數(shù)量快速增長、安全威脅加速滲透、安全防范意識缺失等挑戰(zhàn)。在安全需求愈發(fā)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)漠?dāng)下，作為支撐工業(yè)操作系統(tǒng)、通信協(xié)議棧、組態(tài)軟件功能設(shè)計(jì)等內(nèi)容的測試驗(yàn)證軟件工具，目前仍有超 9 成比例被 Tessy、Testbed 等國外測試工具壟斷，對企業(yè)日常運(yùn)維帶來安全隱患缺口。因此，加快形成自主可控的支撐工具、保障整個(gè)工業(yè)嵌入式系統(tǒng)的高可信需求已成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

為打造自主可控的工業(yè)軟件測試工具，有效保障工業(yè)軟件的安全性和可靠性，上?？匕猜?lián)合飛騰公司與麒麟軟件，攻關(guān)推出基于飛騰CPU和銀河麒麟高級服務(wù)器操作系統(tǒng)V10的工業(yè)嵌入式測試軟件聯(lián)合解決方案。該方案不僅實(shí)現(xiàn)了汽車、交通及工業(yè)等領(lǐng)域工業(yè)嵌入式軟件研發(fā)降本增效的目標(biāo)，也為軟件功能安全賦予了一套自主可控的“黃金甲”，滿足了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用需求。

方案詳情

不同行業(yè)、領(lǐng)域的功能安全標(biāo)準(zhǔn)在不同等級下對覆蓋率的要求稍有不同，如汽車領(lǐng)域的 ISO-26262、工業(yè)領(lǐng)域的 IEC-61508 功能安全標(biāo)準(zhǔn)等，但是最高等級下都需要包含語句覆蓋率、分支覆蓋率和 MC/DC 覆蓋率。

另外工業(yè)軟件測試傳統(tǒng)做法是主要通過人工手動(dòng)編寫測試用例，或通過隨機(jī)生成的方式進(jìn)行輔助。這種方式無法快速達(dá)到語句、分支及 MC/DC 覆蓋率的 100% 覆蓋，且耗時(shí)費(fèi)力。

上海控安與飛騰公司、麒麟軟件聯(lián)合構(gòu)建的工業(yè)嵌入式測試軟件聯(lián)合解決方案，首次實(shí)現(xiàn)工業(yè)嵌入式智能化測試軟件（即 SmartRocket TestGrid）在國產(chǎn)基礎(chǔ)軟硬環(huán)境下的運(yùn)行，有效提升了工業(yè)軟件的測試效率、降低了測試成本、保證了測試質(zhì)量，賦能工業(yè)系統(tǒng)高可靠、高安全等級測試驗(yàn)證需求。

整體架構(gòu)圖

方案優(yōu)勢

該方案打破了傳統(tǒng)的“手寫用例+測試工具”的測試方法，100% 滿足語句覆蓋、分支覆蓋和 MC/DC 覆蓋，實(shí)現(xiàn)測試用例自動(dòng)生成，整個(gè)單元自動(dòng)化測試。

· 零測試代碼：用戶無需額外編寫任何測試驅(qū)動(dòng)代碼。工具可以自動(dòng)分析測試接口，并以表格的形式將數(shù)據(jù)展開，用戶在進(jìn)行用例修改和設(shè)計(jì)時(shí)，可以直接在表格中填寫。

· 一鍵測試：可以使用“一鍵測試”功能按鈕，點(diǎn)擊后會(huì)自動(dòng)為被測試函數(shù)進(jìn)行測試用例的生成與執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果在界面中可以看到。

· 安全認(rèn)證：測試軟件工具獲得 TüV 南德的功能安全認(rèn)證，工具、測試報(bào)告均符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足 IEC 61508-3:2010、EN 50128：2011、ISO 26262-8:2018 等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

· 支持第三方集成：測試軟件工具支持 Eclipse IDE、Jenkins 等第三方集成。

該方案不僅能夠讓測試人員擺脫效率低下、質(zhì)量參差不齊的手工測試用例編寫任務(wù)，還能提升測試效率，降低測試成本，有效保障工業(yè)軟件的安全應(yīng)用。

方案應(yīng)用場景

（1）應(yīng)用場景

該方案主要適用于汽車電子、軌道交通和工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域：

· 汽車電子：汽車電子行業(yè)遵循 ISO26262 標(biāo)準(zhǔn)，部分工程需要達(dá)到 ASIL-D 安全等級要求。

· 軌道交通：如軌交信號系統(tǒng)測試中，需要根據(jù)不同的 SIL 等級來進(jìn)行相應(yīng)的單元測試。使用該聯(lián)合方案的軟件測試工具，可以極大地減少人力成本及時(shí)間成本。

· 工業(yè)領(lǐng)域：在過程自動(dòng)化和工廠自動(dòng)化等領(lǐng)域，各種安全裝置和系統(tǒng)需要 IEC61508 等標(biāo)準(zhǔn)的性能評估和要求。使用該聯(lián)合方案的軟件測試工具能夠自動(dòng)進(jìn)行工業(yè)軟件測試執(zhí)行，幫助工業(yè)系統(tǒng)完成風(fēng)險(xiǎn)評估、SIL 等級評估和認(rèn)證、功能安全測試等服務(wù)。

（2）技術(shù)特點(diǎn)

軟件測試工具采用前后端分離的 B/S 架構(gòu)和支持并行任務(wù)調(diào)度的微服務(wù)架構(gòu)，適配了面向未來的 SecDevOps 軟件開發(fā)流程。在功能架構(gòu)上采用靈活統(tǒng)一的測試框架，具有強(qiáng)大擴(kuò)展性，既滿足白盒測試的需求，也滿足目前和未來的黑盒測試需求。

軟件測試工具在基礎(chǔ)軟硬件之上總體分為兩個(gè)層次，即核心層和應(yīng)用層：

· 核心層負(fù)責(zé)軟件測試工具的核心能力，開放標(biāo)準(zhǔn)接口供應(yīng)用層調(diào)用，主要分成兩部分：上層為核心接口層，開放標(biāo)準(zhǔn)接口供上層調(diào)用；下層為能力庫，能力庫包括源代碼編譯、解析、源代碼分析并自動(dòng)生成測試用例。

· 應(yīng)用層可劃分為服務(wù)層和終端層。服務(wù)層負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯部分，與數(shù)據(jù)庫交互、版本管理服務(wù)器交互等持久化或邏輯的控制工作，調(diào)用和封裝核心層能力并開放標(biāo)準(zhǔn)接口供終端層調(diào)用；終端層為 HTML 網(wǎng)頁形式，可以通過主流瀏覽器進(jìn)行加載訪問，負(fù)責(zé)與最終用戶的交互。

· 服務(wù)層與核心層的交互分為同步和異步調(diào)用兩種方式，同步調(diào)用采用 HTTP Rest 形式接口，異步調(diào)用配合消息隊(duì)列實(shí)時(shí)進(jìn)行消息通知反饋。

成功案例

某領(lǐng)域控制系統(tǒng)研究所主要從事控制系統(tǒng)及電子控制器/控制軟件的研發(fā)、制造、集成，以及柔性聯(lián)軸器的研發(fā)、生產(chǎn)和保障業(yè)務(wù)?；陧?xiàng)目需要，研究所采用 SmartRocket TestGrid 測試聯(lián)合解決方案用于項(xiàng)目開展單元測試，包括單元測試工程創(chuàng)建、用例設(shè)計(jì)、腳本生成、調(diào)試執(zhí)行、覆蓋率分析與收集、測試結(jié)果報(bào)表生成、測試回歸與迭代等。

使用 TestGrid，可以自動(dòng)生成高覆蓋率、低冗余的結(jié)構(gòu)覆蓋用例，函數(shù)的平均語句覆蓋率高達(dá) 85%，且超過半數(shù)的函數(shù)可以達(dá)到 100% 覆蓋率，為相應(yīng)客戶最大限度地提高了測試效率。

相關(guān)產(chǎn)品

SmartRocket TestGrid 

SmartRocket TestGrid是一款由上海控安自主研發(fā)的嵌入式軟件智能化測試工具，可以自動(dòng)生成滿足語句、分支、MC/DC覆蓋準(zhǔn)則，并且覆蓋率高達(dá)100%的測試用例，能夠降低結(jié)構(gòu)化測試過程中的人員投入。

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上?？匕睸martRocket系列產(chǎn)品推介（一）：SmartRocket TestGrid嵌入式軟件智能化測試工具

公司簡介

飛騰公司是國內(nèi)領(lǐng)先的自主核心芯片提供商，致力于飛騰系列國產(chǎn)高性能、低功耗通用計(jì)算微處理器的設(shè)計(jì)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣，堅(jiān)持 “核心技術(shù)自主創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)生態(tài)開放聯(lián)合” 的發(fā)展理念，聯(lián)合眾多國產(chǎn)軟硬件生態(tài)廠商，提供基于國際主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、中國自主先進(jìn)的全國產(chǎn)信息系統(tǒng)整體解決方案，支撐國家信息安全和重要工業(yè)安全。

基于飛騰 CPU 的整機(jī)產(chǎn)品覆蓋多種類型的終端（臺式機(jī)、一體機(jī)、便攜機(jī)、瘦客戶機(jī)等）、服務(wù)器和工業(yè)控制嵌入式產(chǎn)品等，在國內(nèi)政務(wù)辦公、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及金融、能源和軌道交通等行業(yè)信息系統(tǒng)領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用。

為順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，滿足國家戰(zhàn)略需求，保障國家網(wǎng)絡(luò)空間安全，發(fā)揮中央企業(yè)在國家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中主力軍作用，中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司（簡稱“中國電子”）于2019年12月將旗下天津麒麟信息技術(shù)有限公司和中標(biāo)軟件有限公司強(qiáng)強(qiáng)整合，成立麒麟軟件有限公司（簡稱“麒麟軟件”），打造中國操作系統(tǒng)核心力量。

麒麟軟件主要面向通用和專用領(lǐng)域打造安全創(chuàng)新操作系統(tǒng)產(chǎn)品和相應(yīng)解決方案，以安全可信操作系統(tǒng)技術(shù)為核心，現(xiàn)已形成銀河麒麟服務(wù)器操作系統(tǒng)、桌面操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)、麒麟云、操作系統(tǒng)增值產(chǎn)品為代表的產(chǎn)品線。麒麟操作系統(tǒng)能全面支持飛騰、鯤鵬等六款主流國產(chǎn)CPU，在安全性、穩(wěn)定性、易用性和系統(tǒng)整體性能等方面遠(yuǎn)超國內(nèi)同類產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)操作系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。

上海工業(yè)控制系統(tǒng)安全創(chuàng)新功能型平臺（簡稱“上?？匕病保┏闪⒂?018年1月，是上海市首批推動(dòng)建設(shè)的研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺之一，是支撐上海科技創(chuàng)新中心“四梁八柱”的重要?jiǎng)?chuàng)新力量。立足上海，發(fā)揮長三角區(qū)域產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，上?？匕裁嫦蚱囯娮?、軌道交通、航空航天等國家重點(diǎn)行業(yè)和關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)行工業(yè)控制系統(tǒng)功能安全和信息安全核心技術(shù)研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化，并聯(lián)合上下游企業(yè)，提供仿真驗(yàn)證、檢測評估、監(jiān)測預(yù)警、培訓(xùn)咨詢等服務(wù)，致力于成為連接產(chǎn)學(xué)研用政資等相關(guān)主體的工業(yè)安全產(chǎn)業(yè)生態(tài)服務(wù)平臺。 

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