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カバレッジマスターwinAMS　C/C++ モジュール単体テスト自動化ツール

組込みマイコン完全対応！C/C++ 組込みソフト検証用モジュール単体テスト自動化ツール
フックコードを使わず実装マイコンコードをそのまま動作させて単体テストを実行
静的解析ツール「CasePlayer2」と連携して　C1、MC/DCの最適化テストケース作成をサポート
自動車分野の単体テストのデファクト、機能安全ISO26262認証に最適の検証ツール

自動車機能安全規格ISO26262のための検証ツールとして、単体テストツールをご検討の皆様へ
ガイオの「カバレッジマスターwinAMS」の特長やサービスを下に一覧でご紹介いたします。

●コンセプト　：　計測用コード追加を使わない、実装コードがそのまま動く、組込み向け単体テストツール
●機能　　　　：　テスト環境作成不要、組込みマイコン完全対応！実装に依存する問題を検出、スタック消費量など
　　　　　　　　　　実マイコンならではの機能あり！
●機能安全対応：　ISO26262で要求される、「実装コードがそのまま動く単体テスト」が簡単に可能！
●販売網　　　：　欧米含めワールドワイドで購入可能！
●国産　　　　　：　国産ツールなので日本人でも安心して使えます
●サポート　　：　日本各地どこでもメーカーダイレクトサポート！オンサイト検証サービスもあり！
●アライアンス：　半導体各社と技術提携、管理ツールとも連携可能
●拡張性　　　：　フォールトインジェクション、仮想ECU検証、モデルベース開発に利用可能！
●信頼性　　　：　品質にシビアな自動車系大手メーカーがこぞって採用！半導体メーカーが推薦する単体テストツール！
●実績　　　　：　日産自動車、デンソー、アイシン精機、パナソニック、日立、その他各社（敬称略）
　　　　　　　　　　　品質にシビアな自動車系大手メーカーがこぞって採用！
●価格　　　　：　一括購入には大幅な購入特典（最大70%値引き）あり

ISO26262 自動車機能安全モデルベース開発検証ソリューション

■Vol.05 (2011/1/24) 特集 :（株）不二越ロボット事業部様の　IEC61508機能安全認証への取り組みと
単体テストツール「カバレッジマスターwinAMS」の適用事例

産業用ロボットの開発を手がける（株）不二越ロボット事業部様に、機能安全認証IEC61508への、ガイオの単体テストツール「カバレッジマスターwinAMS」の適用事例についてインタビューをさせていただきました。

GAIO CLUB ONLINE Vol.05 (2011/1/24)

製品の特長

組込みマイコン完全対応！　C/C++ 組込み向け「実機コードベース」単体テストツール

カバレッジマスタースプラッシュシステムテスト、結合テストだけでは発見できない「潜在化した不具合」を検出する方法として、組込み開発の広い分野で、「単体テスト」が注目されています。また、自動車ソフト機能安全（ISO26262）の分野では、認証項目の１つに単体テストの実施が要求されています。

「カバレッジマスター winAMS」は、クロスコンパイラで生成した「実装マイコンコード」をそのまま使用して、マイコンシミュレータで単体テスト実行を行います。Cソースの論理レベルでの単体テストに留まらず、組込み特有のマイコンへの実装に依存した問題点を含めた、信頼性の高いホワイトボックステスト、単体テストが可能です。

フックコードを使わず実装マイコンコードをそのまま動作させて単体テストを実行可能な業界唯一のツール

他社の単体テストツールにありがちな、評価対象のソースコードに計測用コードやテストドライバを追加する方法の場合、テスト時のコードが製品へ実装するコードと異なってしまいます。「論理動作は同じはず」と考えがちですが、組込みの視点では、クロスコンパイラの最適化等により、生成されるコード展開が変化してしまうため、最終製品の品質を確認することにはなりません。カバレッジマスターは、「テスト対象コードに一切手を加えない」テストが可能な業界唯一のツールであり、特に安全性が要求される分野では、高い評価を頂いています。

単体テスト用のビルド環境は不要、製品開発のクロス開発環境をそのまま適用可能

カバレッジマスターwinAMSでは、テストドライバなど、テスト用ソースの追加修正は一切必要なく、製品へ実装する実機コードをそのまま使用して、中に含まれる単数の単体評価が可能なツールです。製品開発と共通のクロス開発環境を単体テストに利用できるため、テスト専用のソース管理や他の環境でのビルドは必要ありません。そのため、ソース管理が容易で、テスト環境の立ち上げも短期間で実施可能です。

テスト管理が容易な汎用CSVファイルでテストデータを入出力

カバレッジマスターwinAMSは、テスト用コードの挿入は行わず、実装コードをそのまま使用して単体テストを実行します。関数に対する入出力テストを実施するためのテストデータは、汎用的なCSV形式のファイルを使用します。テスト実行後の出力データや、期待値判定結果も、同じフォーマットのCSV形式のファイルで出力されます。

自動化されたC0/C1カバレッジレポート出力（標準機能）

入出力テストを行うことで、これによるソースコード上でのテスト網羅率を示すC0/C1カバレッジ結果を自動レポートします。テストデータとソース上の実行パスの対応を表示するビューを搭載しており、テスト結果の解析に利用できます。オプションで、MC/DCカバレッジ計測にも対応可能です

自動車機能安全ISO26262への対応 / 認証取得について

自動車機能安全規格ISO26262が要求する「実装コードがそのまま動く単体テスト」に最適のツール

ISO26262は、機能安全規格のメタスタンダードであるIEC61508から、自動車分野へ派生した機能安全規格です。この中のPart.6-9「ソフトウエア単体テスト」に、ソフトウエアの構造網羅テスト、カバレッジテストに関する項目が規定されています。自動車安全度水準ASILに応じて、ステートメントカバレッジ、ブランチカバレッジ、MC/DCカバレッジの計測が推奨事項となっています。

この中で、もう1つの推奨事項に、

　　「単体テストの環境はターゲット環境に可能な限り合わせること」

が規定されています。(原文：9.4.6 The test environment for software unit testing shall correspond as closely as possible to the target environment.)

もしもターゲット環境と異なる環境で単体テストを行う場合は、ソースコードと実行オブジェクトコードとの差異、ターゲット環境とテスト環境の差異を示す必要があります。そのため、ターゲットマイコンとは異なるPCでコンパイル、動作を行う他社の一般的な単体テストツールでは、この要求を満たすことは困難です。

他社の単体テストツールで、クロス環境、コンパイラをサポートし、ターゲット環境で動作可能なものもありますが、これらは全て、テスト時に計測用コードを挿入してコンパイルし実行するものであり、ターゲットコードとは異なる状態でのテストしか行えません。

この中で、ガイオの単体テストツール「カバレッジマスターwinAMS」は、

　　●組込みマイコンに完全対応したマイコンシミュレータ環境を使用
　　●計測用コード挿入を行わず実装マイコンコードをそのまま動作

の特長を持ち、ISO26262の必要事項を満たす機能性を持っています。ガイオの「カバレッジマスターwinAMS」は、
ISO26262で要求される「実装コードがそのまま動く単体テスト」が可能な業界唯一のツールです。

カバレッジマスターwinAMSとCasePlayer2は、2012年6月に、TUV-SUDより、ISO26262認証を取得予定です。

C1、MC/DC構造カバレッジ計測のためのテストケース自動生成、設計支援機能

開発したソースコードの構造ベースのテストとして、全てのコードを一度は動作させて、意図しない構造がソースに含まれないことを確認するための「構造カバレッジ」計測が行われています。その指標としては、一般的な組込みソフトの単体テストではC1（ブランチ）カバレッジ計測が、自動車機能安全規格ISO26262の安全度水準ASIL-DではMC/DC計測が要求されています。

しかし、C1カバレッジ、MC/DCのように、ソースコードの全ての構造を網羅するテストを行うためには、条件文や複合条件式の論理解析を行い、テストケースを作成しなければなりません。この設計は手作業では非常に困難で、ミスの発生や作成工数の増大などのリスクを伴います。

カバレッジマスターには、ソース解析ツール「CasePlayer2」との連携により、if、switch、for、whileなど、条件分岐の構造を解析することで、C1、MC/DCを100%網羅して実行するためのテストケースを自動生成する機能が備わっています。

データ作成ビューには、検証対象の関数に含まれる条件文（if文、switch文など）がリストアップされます。各条件をクリックすると、その条件文に関わる変数を自動検索し、さらに、条件文に設定された境界値の情報から、カバレッジに必要なデータを自動生成します。

主な単体テスト機能

単体テストプロジェクト管理ツール SSTManager

SSTManagerは、カバレッジマスターwinAMSの単体テストプロジェクトの管理、テストデータ作成を行うアプリケーションです。マイコンシミュレータ（ISS）を使用するためのテスト実行環境の設定から、最終テスト結果レポートまでを統合管理します。

テスト管理が容易な汎用CSVファイルでテストデータを入出力

自動化されたC0/C1カバレッジレポート出力（標準機能）

入出力テストを行うことで、これによるソースコード上でのテスト網羅率を示すC0/C1カバレッジ結果を自動レポートします。テストデータとソース上の実行パスの対応を表示するビューを搭載しており、テスト結果の解析に利用できます。

MC/DCカバレッジ自動計測機能（オプション機能）

MC/DCカバレッジの計測機能は、オプションで提供されています。カバレッジマスターでは、C0/C1カバレッジは、実機に組込むコードをそのまま使用して計測可能ですが、MC/DC計測のためには、条件式に含まれる複合条件を分解して実行する必要があるため、条件式を分解するためのフックコードを自動挿入して、テスト実行します。このMC/DC計測時には、実機に組み込むコードと異なってしまうため、実機に組込むコードも並行して実行し、両者の期待値が一致することを確認して、フックコードの妥当性を検証する仕組みとしています。