確保良好的模型架構(gòu)對(duì)于開發(fā)安全和可靠的軟件非常重要。本文為您介紹MES Model Examiner? (MXAM)如何優(yōu)化模型架構(gòu)，簡化復(fù)雜度管理步驟，并最終提升軟件質(zhì)量。

符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的模型架構(gòu)分析和可視化

一個(gè)良好的模型架構(gòu)是模型能夠生成安全軟件的重要前提。MXAM能夠幫助您分析Simulink、Stateflow、Embedded Coder和TargetLink模型的架構(gòu)。分析結(jié)果包括了所有相關(guān)軟件指標(biāo)，以實(shí)際評(píng)估您模型的架構(gòu)，復(fù)雜度和大小。MXAM快速且準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)與復(fù)雜度分析讓您的模型一覽無余，并有助于改進(jìn)生成的代碼。

MXAM如何降低模型復(fù)雜度，并改進(jìn)生成代碼

1. 快速結(jié)構(gòu)概覽

MXAM能夠?yàn)槟峁┠Ｐ徒Y(jié)構(gòu)的快速和清晰的可視化概覽，包括子系統(tǒng)、狀態(tài)圖結(jié)構(gòu)、界面設(shè)計(jì)以及已分析系統(tǒng)屬性的客觀圖表和指標(biāo)。MXAM根據(jù)完善的軟件指標(biāo)評(píng)估模型復(fù)雜度，同時(shí)提供關(guān)于模型中使用到的要素的數(shù)量和類型的詳細(xì)信息。

圖1：使用MXAM中的工件導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)快速結(jié)構(gòu)概覽

圖2：工件導(dǎo)航中的control_logic

2. 對(duì)模型大小進(jìn)行實(shí)際測量

我的模型大小究竟如何？MXAM中的指標(biāo)“全局復(fù)雜度”能夠輕松并客觀地回答您的這個(gè)問題。為了計(jì)算全局復(fù)雜度，應(yīng)考慮分析模塊中的所有要素，也應(yīng)考慮嵌套子系統(tǒng)中的內(nèi)容。全局復(fù)雜度同樣反映了模型實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，也為效果測試和審查提供了可靠的測量標(biāo)準(zhǔn)。

圖3：通過度量指標(biāo)提供對(duì)模型規(guī)模的實(shí)際測量

圖3：通過度量指標(biāo)提供對(duì)模型規(guī)模的實(shí)際測量

3. 細(xì)致入微的分析

在“局部復(fù)雜度”數(shù)據(jù)的幫助下，我們對(duì)已實(shí)現(xiàn)功能的局部分布進(jìn)行評(píng)估。MXAM基于halstead公制量來計(jì)算Simulink、Stateflow和TargetLink模型子系統(tǒng)的局部復(fù)雜度。

評(píng)估表能夠快速識(shí)別復(fù)雜度熱點(diǎn)，即模型中由于功能不平衡而導(dǎo)致復(fù)雜度過高的部分。由于這些部分的復(fù)雜度，這些熱點(diǎn)通常更難測試，且更易出錯(cuò)。重構(gòu)是常見的推薦做法，因?yàn)榭梢酝ㄟ^MXAM中可用的模型度量指標(biāo)組合來幫助確定優(yōu)先級(jí)。

通過“非相干度度量指標(biāo)”可以評(píng)估一個(gè)子系統(tǒng)是否特別適合進(jìn)一步拆分。該度量指標(biāo)能夠評(píng)估給定的Simulink子系統(tǒng)在多大程度上僅與一項(xiàng)任務(wù)有關(guān)，或是否實(shí)現(xiàn)了多個(gè)獨(dú)立任務(wù)。如果子系統(tǒng)的耦合度較低，那么通過適當(dāng)?shù)牟鸱诌M(jìn)行重構(gòu)會(huì)更加容易。

圖5：MXRAY度量顯示的復(fù)雜度與非相干度

4. 高效查找子系統(tǒng)中的克隆

MXAM可檢測克隆并評(píng)估子系統(tǒng)內(nèi)部的依賴關(guān)系，幫助您識(shí)別復(fù)雜、易出錯(cuò)的模型部分，同時(shí)降低模型復(fù)雜度。這為您滿足ISO 26262軟件架構(gòu)相關(guān)的關(guān)鍵要求提供了可靠支持。即使模型布局和參數(shù)發(fā)生變化，MXAM也能夠輕松識(shí)別出克隆部分。因此，通過可重復(fù)使用的組件（比如引用模型或庫子系統(tǒng)），重復(fù)使用過的功能可以被安全識(shí)別且集中化。通過這樣的方式，模型和代碼大小即得以控制。

圖6：使用MXAM發(fā)現(xiàn)的克隆部分

5. 全面的文檔

MXAM生成的全面報(bào)告能夠讓模型復(fù)雜度和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的評(píng)估結(jié)果一目了然。報(bào)告中的色標(biāo)可直接突出顯示模型復(fù)雜度熱點(diǎn)。詳細(xì)的指標(biāo)度量圖表使模型實(shí)現(xiàn)更加透明。

圖7：MXAM中關(guān)于"度量指標(biāo)概覽" 的綜合文檔

使用MXAM改進(jìn)模型架構(gòu)的優(yōu)勢

透明

• 識(shí)別復(fù)雜的模型部分（熱點(diǎn)）
• 查找重復(fù)的子系統(tǒng)

簡化

• 可視化模型結(jié)構(gòu)
• 評(píng)估結(jié)構(gòu)復(fù)雜度

度量指標(biāo)

• 在模型層面計(jì)算所有相關(guān)軟件度量指標(biāo)
• 計(jì)算模型相關(guān)的度量指標(biāo)

合規(guī)性

• 確保符合安全標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 26262/IEC 61508（架構(gòu)設(shè)計(jì)原則，第6部分，第7章）
• 確保符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)ASPICE（評(píng)估軟件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，基本實(shí)踐SWE.3.BP4）

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注：對(duì)于MES工具老用戶：模型度量和復(fù)雜度分析曾是MES舊工具M(jìn)XRAY的重點(diǎn)功能。MXRAY的功能現(xiàn)已完全集成在MXAM中（自MXAM v.6起）。MXRAY現(xiàn)已不再以獨(dú)立工具提供。

*文章內(nèi)容來源：MES模賽思官方網(wǎng)站