Conformité logicielle DO-178C pour l'aérospatiale et la défense

Dans les systèmes aéroportés, la gestion des exigences est une partie obligatoire du processus de développement logiciel et de la traçabilité de ces exigences jusqu'à leur implémentation. Par la suite, les équipes doivent garantir la preuve de la mise en œuvre correcte.

La traçabilité des exigences est définie comme « la capacité à décrire et à suivre la vie d'une exigence à la fois en avant et en arrière (c'est-à-dire depuis ses origines, en passant par son développement et sa spécification, jusqu'à son déploiement et son utilisation ultérieurs, et à travers des périodes de perfectionnement et d'itération continus dans chacune de ces phases) ».
Les objectifs de la traçabilité sont de garantir les éléments suivants :

• Les exigences fonctionnelles, de performance et de sécurité du système qui sont attribuées au logiciel ont été développées dans les exigences de haut niveau.
• Les exigences de haut niveau et les exigences dérivées ont été développées dans les exigences de bas niveau.
• Les exigences de bas niveau ont été développées dans le code source.
• Traçabilité entre les exigences et les cas de test, les procédures de test et les résultats des tests.

Au sens le plus simple, traçabilité des exigences assure le suivi de la décomposition de chaque exigence en logiciel et des tests utilisés pour vérifier et valider chaque exigence. Il suit également exactement ce que vous construisez lorsque vous écrivez un logiciel. Cela signifie que vous devez vous assurer que le logiciel fait ce qu'il est censé faire et que vous ne construisez que ce qui est nécessaire.

Si des éléments d'architecture ou du code source ne peuvent pas être rattachés à une exigence, il s'agit alors d'un risque qui ne devrait pas exister. Les avantages vont également au-delà de la simple preuve de la mise en œuvre. Le suivi de l'analyse et de la décomposition de chaque exigence est couramment utilisé pour avoir une visibilité sur la progression du développement.

L’analyse des exigences exige que « toutes les exigences logicielles soient identifiées de manière à permettre de démontrer la traçabilité entre l’exigence et les tests du système logiciel ».

Il est important de réaliser que de nombreuses exigences relatives aux logiciels critiques pour la sécurité découlent de l'analyse de la sécurité et de la gestion des risques. Le système doit remplir les fonctions prévues, bien sûr, mais il doit également atténuer les risques afin de réduire considérablement les risques de blessures. De plus, afin de documenter et de prouver que ces fonctions de sécurité sont pleinement et correctement mises en œuvre et testées, la traçabilité est essentielle.

Le traçage des exigences ne consiste pas simplement à relier un paragraphe d'un document à une section de code ou à un test. La traçabilité doit être maintenue tout au long des phases de développement, à mesure que les exigences se manifestent dans la conception, l'architecture et la mise en œuvre. Prenons l'exemple du modèle en V typique des logiciels.

Chaque phase détermine la phase suivante. À leur tour, les éléments de travail de ces phases doivent satisfaire aux exigences de la phase précédente. La conception du système est déterminée par les exigences. La conception du système satisfait les exigences, et ainsi de suite.

La gestion de la traçabilité des exigences (RTM) prouve que chaque phase satisfait aux exigences de chaque phase suivante. Cependant, ce n'est que la moitié de l'image. Aucune de cette traçabilité ne démontre que les exigences sont satisfaites. Cela nécessite des tests.

Dans le modèle en V, chaque phase de test vérifie et valide (V&V) la phase de conception/mise en œuvre correspondante. Dans l'exemple, vous voyez :

• Les tests d'acceptation valident les exigences.
• Les tests système vérifient la conception du système.
• Les tests d’intégration vérifient la conception de l’architecture.
• Les tests unitaires vérifient la conception des modules, etc.

Le développement de logiciels, quelle que soit leur échelle, impliquera de nombreuses exigences, une conception et une architecture complexes, et éventuellement des milliers d'unités et de tests unitaires. L'automatisation du RTM dans les tests est nécessaire, en particulier pour les logiciels critiques pour la sécurité qui nécessitent une documentation de la traçabilité pour les certifications et les audits.

Matrice de traçabilité des exigences

A matrice de traçabilité des exigences est un artefact ou un document qui illustre le lien entre les exigences et les éléments de travail correspondants, comme un test unitaire, le code source d'un module, un élément de conception d'architecture, d'autres exigences, etc.

La matrice est souvent présentée sous forme de tableau, qui montre comment chaque exigence est « cochée » par une partie correspondante du produit. La création et la maintenance de ces matrices sont souvent automatisées à l'aide d'outils de gestion des exigences avec la possibilité de les afficher visuellement sous de nombreuses formes et même sur papier, si nécessaire.

Vous trouverez ci-dessous un exemple de matrice de traçabilité des exigences d'Intlland Codebeamer. Il montre les exigences au niveau du système décomposées en exigences de haut et de bas niveau, ainsi que les cas de test qui vérifient chacune d'elles.

Automatiser la traçabilité bidirectionnelle

La tenue à jour des enregistrements de traçabilité à n'importe quelle échelle nécessite une automatisation. Les outils de gestion du cycle de vie des applications incluent des fonctionnalités de gestion des exigences qui sont matures et tendent à être la plaque tournante de la traçabilité. Les outils de test de logiciels intégrés comme Parasoft complètent la vérification et la validation des exigences en fournissant une traçabilité bidirectionnelle automatisée jusqu'au cas de test exécutable, qui comprend le résultat de réussite ou d'échec et remonte jusqu'au code source qui implémente l'exigence.

Parasoft s'intègre aux systèmes de gestion des exigences et de planification Agile leaders du marché, notamment :

Comme le montre l'image ci-dessous, chacun des outils d'automatisation des tests de Parasoft, C/C++test, C/C++test CT, Jtest, dotTEST, SOAtest et Selenic, prennent en charge l'association de tests avec des éléments de travail définis dans ces systèmes, tels que :

• Exigences
• Histoires
• Défauts
• Définitions des cas de test

La traçabilité est gérée via le tableau de bord central de reporting et d'analyse, Parasoft DTP.

Parasoft DTP met en corrélation les identifiants uniques du système de gestion avec les éléments suivants :

• Résultats de l'analyse statique
• Couverture de code
• Résultats des tests unitaires, d'intégration et fonctionnels

Les résultats sont affichés dans les rapports de traçabilité de Parasoft DTP et renvoyés au système de gestion des exigences. Ils fournissent une traçabilité et un reporting bidirectionnels complets dans le cadre de la matrice de traçabilité du système.

Les rapports de traçabilité dans Parasoft DTP sont hautement personnalisables. L'image suivante montre un modèle de matrice de traçabilité des exigences avec des exigences créées dans Polarion qui correspondent aux éléments suivants :

• Cas de test
• Résultats de l'analyse statique
• Fichiers de code source
• Examens manuels des codes

La corrélation bidirectionnelle entre les résultats des tests et les éléments de travail constitue la base de la traçabilité des exigences. Parasoft DTP ajoute une analyse de couverture de test et de code pour évaluer l'exhaustivité des tests. Le maintien de cette corrélation bidirectionnelle entre les exigences, les tests et les artefacts qui les implémentent est un élément essentiel de la traçabilité.

La traçabilité bidirectionnelle est importante pour que les outils de gestion des exigences et autres outils de cycle de vie puissent corréler les résultats et les aligner avec les exigences et les éléments de travail associés.

La complexité des projets logiciels modernes nécessite une automatisation pour étendre la traçabilité des exigences. Les outils Parasoft sont conçus pour s'intégrer aux meilleurs outils de gestion des exigences afin de faciliter la traçabilité des résultats d'automatisation des tests et de compléter la vérification et la validation des exigences des tests logiciels.