沒有工具和軟件就無法建造房屋。IEC 61508談到了兩種類型的軟件工具。作為應(yīng)用程序的一部分運(yùn)行的在線工具，以及在開發(fā)或制造階段使用的離線工具。在線軟件工具與安全系統(tǒng)中的任何其他軟件具有相同的要求，但是用于開發(fā)或測試產(chǎn)品中軟件的離線軟件工具呢？離線軟件工具包括編譯器、編輯器、靜態(tài)分析工具和需求管理工具等。本博客討論了與 IEC 61508、ISO 26262 和 D0-178C/D0-330 等標(biāo)準(zhǔn)中的離線軟件工具相關(guān)的要求。

我注意到，與工具相關(guān)的功能安全要求遠(yuǎn)比網(wǎng)絡(luò)安全等其他高完整性領(lǐng)域要繁重得多。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒有與工具相關(guān)的要求，這讓我感到驚訝，因?yàn)樗鼈儧]有與集成電路開發(fā)相關(guān)的要求，而集成電路是大多數(shù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

下圖顯示了與汽車 ISO 26262 要求兼容的過程。首先，列出了您計(jì)劃使用的所有工具。然后，如果您的開發(fā)過程中有其他東西會(huì)檢測到工具輸出中的錯(cuò)誤，則無需對(duì)工具進(jìn)行進(jìn)一步分析，如下面的流程圖所示。雖然這不是嚴(yán)格的IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)，但我喜歡這種方法，因?yàn)閷?duì)于大多數(shù)工具來說，它提供了一個(gè)快速簡便的退出點(diǎn)，官方流程最終到達(dá)，但經(jīng)過更多步驟。

圖1 - 基于ISO 26262要求的簡化流程圖

回到IEC 61508流程，有3類定義的工具

T1 – 對(duì)可執(zhí)行代碼沒有影響的工具。IEC 61508-4：2010中給出的示例包括文本編輯器和需求管理工具。也許與文本中給出的示例更一致的描述是不用于生成代碼或驗(yàn)證代碼的工具，但即便如此，也很難說文本編輯器只是一個(gè) T1 工具。

T2 – 僅影響可執(zhí)行代碼驗(yàn)證的工具，并且不能將錯(cuò)誤注入代碼，但可能導(dǎo)致錯(cuò)誤丟失，例如靜態(tài)時(shí)序分析工具

T3 – 可以在代碼中放置錯(cuò)誤的工具，例如編譯器

第一個(gè)要求是應(yīng)管理工具的使用。這通常意味著在制定軟件安全計(jì)劃時(shí)，您應(yīng)該列出您計(jì)劃使用的所有工具、它們的用途以及您計(jì)劃使用的工具版本。 還需要說明該工具的理由。

接下來，根據(jù)上述定義將工具排名為 T1、T2 和 T3。如果一個(gè)工具被列為 T2 或 T3，那么您需要考慮該工具如何出錯(cuò)，以及開發(fā)過程中還有哪些內(nèi)容會(huì)捕獲該錯(cuò)誤（開發(fā)過程中固有的緩解措施）。如果沒有任何東西可以捕獲此類錯(cuò)誤，則必須確定一些適當(dāng)?shù)姆椒▉頊p輕錯(cuò)誤。

分類為 T2、T3 的工具還必須具有合適的文檔。此外，對(duì)于歸類為 T3 的工具，需要額外的證據(jù)證明它符合該文檔。證據(jù)可以基于使用中的證明或基于測試用例的工具驗(yàn)證。

對(duì)于具有許多功能的復(fù)雜工具，每個(gè)功能都可以單獨(dú)分析，就好像它是幾個(gè)獨(dú)立的工具一樣。

在IEC 61508圈子里，關(guān)于軟件離線工具要求是否適用于硬件開發(fā)工具存在一些爭論。用于開發(fā)集成電路的工具包含在IEC 61508-2：2010附錄F的要求中，主要涉及在類似復(fù)雜性的項(xiàng)目中使用2年的證明使用。在汽車領(lǐng)域，更清楚的是，無論正在開發(fā)的硬件還是軟件，工具要求都適用。我相信這也是基于IEC 61508的開發(fā)的正確方法。

后來在IEC 61508-3中，表A.1提倡使用工具進(jìn)行需求管理，表A.3提倡使用經(jīng)過認(rèn)證的工具和經(jīng)過認(rèn)證的翻譯人員。

展望未來，有計(jì)劃改進(jìn)IEC 61508-3中的離線工具要求，請(qǐng)關(guān)注此空間。

審核編輯：郭婷