AUTOSAR コードに対する Polyspace の実行

このトピックでは、Polyspace でのコンポーネントベースの AUTOSAR コード検証方法について説明します。統合解析方法については、Polyspace で AUTOSAR コードのコンポーネントベースの解析と統合解析のどちらかを選択するを参照してください。

AUTOSAR 対応の Polyspace^® は、AUTOSAR ソフトウェアコンポーネントのコード実装に静的プログラム解析を実行します。解析では、潜在的なランタイムエラーや AUTOSAR XML (ARXML) 仕様との不一致を調査します。

AUTOSAR ソフトウェアコンポーネントのコード実装に対して Polyspace を実行するには、以下の情報を指定します。

ARXML フォルダー: このフォルダーは、AUTOSAR モデルを定義するすべての .arxml ファイルを含みます。ファイルは、データ型、ランナブル、イベントおよび AUTOSAR モデルのソフトウェアコンポーネントに関するその他の情報を指定します。
Polyspace が解析できるのは、リリース 4.0 以降の AUTOSAR XML スキーマのみです。
ソースコードフォルダー: このフォルダーは、ソフトウェアコンポーネントの C コード実装を含みます。このフォルダーの .c ファイルは、AUTOSAR ランナブルを実装する関数や他の呼び出される関数を含みます。このフォルダーは、ソースファイルで参照されるヘッダーファイルを含むこともできます。
別のフォルダーにあるヘッダーファイルを参照する場合、その場所を個別に指定することができます。

解析では、ARXML ファイルを解析し、ソースファイルを読み取り、各ソフトウェアコンポーネントの個別のモジュールをもつ Polyspace プロジェクトを作成します。その後、Polyspace Code Prover™ が各モジュールに対し、実行時のランタイムエラーや ARXML のデータ制約違反をチェックします。

このトピックでは、AUTOSAR ソフトウェアコンポーネントのコード実装に対して Polyspace を実行する方法を説明します。Polyspace デスクトップ製品のユーザーインターフェイス、またはコマンドラインから Polyspace を実行できます。

ユーザーインターフェイスでは、解析は 2 つのステップで行われます。一つは、ARXML フォルダーおよびコードフォルダーからの Polyspace ワークスペースの作成、もう一つはプロジェクトに対する Code Prover の実行です。
コマンドラインでは、解析は polyspace-autosar コマンドを使用して実行することができます。

例のファイル

このチュートリアルの手順に従うには、polyspaceroot\polyspace\examples\doc_cxx\polyspace_autosar に含まれるデモファイルを使用します。ここで、polyspaceroot は Polyspace インストールフォルダーです。たとえば、C:\Program Files\Polyspace\R2025a です。

Polyspace Platform ユーザーインターフェイスでの解析の実行

Polyspace Platform ユーザーインターフェイスでは、ソースコードおよび ARXML ファイルから Polyspace ワークスペース (.pswks) を作成できます。このワークスペース内では、AUTOSAR モデルの各ソフトウェアコンポーネントが、1 つのプロジェクト (.psprjx) に対応します。各プロジェクトに、コンポーネントの解析に必要なソースファイルと構成が含まれています。各ソフトウェアコンポーネントは、それぞれの構成を使用して個別に解析できます。

ワークスペースの詳細については、Manage Related Projects in Polyspace Platform User Interface Using Workspacesを参照してください。

ARXML とソースの読み取り

解析を実行する前に、AUTOSAR 仕様を使用して Polyspace ワークスペースを作成します。

[プロジェクト] ツールストリップで、[新規] 、 [AUTOSAR からのワークスペース] を選択します。

[AUTOSAR 仕様からワークスペースを作成] ウィンドウが開きます。
[ワークスペース名] に、作成するワークスペースの名前を入力します。
既定の場所を使用しない場合は、[既定の場所を使用] をオフにして、[場所] に空のフォルダーのパスを指定します。
指定したフォルダー内にある、指定したワークスペース名と同じ名前を持つ pswks ファイルが、Polyspace で上書きされるようにする場合は、[既存のワークスペースの上書き] を選択します。
[AUTOSAR ARXML フォルダーの指定] に、ARXML ファイルを格納する最上位フォルダーを指定します。[AUTOSAR ソースフォルダーを指定] セクションに、C/C++ ソースファイルを含むすべてのフォルダーを指定します。ソースフォルダーを指定しない場合、Polyspace がエラーを発行します。
このチュートリアルのファイルを使用する場合は、次のパスを入力します。
- ARXML フォルダー: polyspaceroot\polyspace\examples\doc_cxx\polyspace_autosar\arxml
- ソースフォルダー: polyspaceroot\polyspace\examples\doc_cxx\polyspace_autosar\code
[AUTOSAR ヘッダーの生成] を選択して、解析で AUTOSAR Rte_ ヘッダーが生成されるようにします。
通常のワークフローでは、生成されるヘッダーではなく独自の Rte_ ヘッダーを使用できます。エラーのトラブルシューティングのために、他の情報も指定しなければならない場合があります。たとえば、インクルードフォルダーのパスや、マクロ定義または詳細オプションなどです。
- ソースフォルダー直下にないインクルードファイルへのパスを指定するには、[追加のインクルードフォルダーを指定] フィールドを使用します。インクルードフォルダーのサブフォルダーを再帰的にインクルードする場合は、[サブフォルダー] を選択します。
  このフィールドは polyspace-autosar のオプション -I に対応します。
- ソースファイルにないデータ型やマクロの定義を指定するには、[追加のマクロ定義を指定] フィールドを使用します。定義を含むファイルを指定します。
  このフィールドは polyspace-autosar のオプション -include に対応します。
- polyspace-autosar に関連付けられている詳細なコマンドラインオプションを指定するには、[詳細設定] フィールドを使用します。
  たとえば、コンパイラとターゲットアーキテクチャの指定が必要な場合があります。既定では、AUTOSAR 仕様から作成されるプロジェクトのコンパイルでは、gnu4.7 コンパイラと i386 アーキテクチャを使用します。visual11.0 コンパイラと x86_64 アーキテクチャを指定するには、次のオプションを入力します。
```
-extra-project-options "-compiler visual11.0 -target x86_64"
```
  コンパイラ (-compiler) および ターゲットプロセッサタイプ (-target) も参照してください。
[開始] をクリックします。ソフトウェアにより ARXML 仕様と C コード実装が解析され、Polyspace ワークスペースが作成されます。[コマンド出力] で、プロジェクト作成プロセスの進行状況を確認します。
ワークスペースが正常に作成された後は、[この AUTOSAR プロジェクトのステータスを参照] をクリックすることで、AUTOSAR プロジェクトのステータスを確認できます。psar_project.xhtml ファイルに、Web ブラウザーでのワークスペース作成プロセスの概要が示されます。[AUTOSAR 仕様からワークスペースを作成] ウィンドウで、[開く] をクリックしてワークスペースの作成を完了します。個々のソフトウェアコンポーネントに対応するプロジェクト () が、プロジェクト内でグループ化されます。プロジェクト名は、ARXML で指定されているソフトウェアコンポーネントの完全修飾名と対応しています。AUTOSAR 対応の Polyspace の利点を参照してください。

Polyspace が ARXML 仕様の解析に失敗した場合や、コードでコンパイルの問題が発生した場合は、[進行状況] タブにある [コマンド出力] フィールドまたは [ステータス] フィールドで追加の詳細を確認します。問題をさらに調査し、ARXML ファイルまたはコードを適宜修正します。AUTOSAR コードの Polyspace 解析のトラブルシューティングを参照してください。

プロジェクトの構成

プロジェクトの作成後は、[構成] にあるオプションを使用して各プロジェクトを構成できます。たとえば、[静的解析] タブで [レポート] セクションのオプションを使用して、解析後にレポートを生成できます。Polyspace Platform ユーザーインターフェイスでオプションを指定する方法の詳細については、Polyspace Platform ユーザーインターフェイスでの Polyspace Code Prover のオプションを参照してください。

以下のセクションのオプションは、AUTOSAR の記述から生成されたプロジェクトには必要ありません。

入力およびスタブ:ARXML ファイルの外部データ制約は、Polyspace プロジェクトの作成時に自動的に抽出されます。外部制約を明示的に指定することはできません。
マルチタスキング:各モジュールが 1 つのソフトウェアコンポーネントの実装を解析するため、Polyspace プロジェクトでマルチタスキング解析は実行できません。データレースを検出するには、アプリケーション全体用に個別のプロジェクトを作成し、ソースフォルダーを明示的に追加します。マルチタスキングに関連する ARXML ファイルを指定して Bug Finder を実行します。詳細は、ARXML ファイルの選択 (-autosar-multitasking) を参照してください。
Code Prover 検証:AUTOSAR の記述から Polyspace プロジェクトを作成すると、main 関数が (psar_prove_main.c ファイルに) 生成されます。main 関数で、ソフトウェアコンポーネントにランナブルエンティティを実装する関数を呼び出します。Code Prover 解析には、この生成された main が必要です。この main 関数のプロパティは変更できません。

AUTOSAR プロジェクトの構成が完了したら、その構成を外部に保存します。プロジェクトの構成をエクスポートするには、[エクスポート] 、 [すべての構成のエクスポート] を選択し、構成をエクスポートする場所を選択します。エクスポートのオプションについての詳細は、Share and Reuse Configuration Variantsを参照してください。

コードの検証

各プロジェクトが持つ独自の構成のセットで、プロジェクトを個別に検証します。プロジェクトを検証するには、プロジェクトを右クリックして [RTE がないことの証明] を選択します。プロジェクトの検証では、ARXML 仕様に照らして対応するソフトウェアコンポーネントのコード実装がチェックされます。また、ランタイムエラーがないかどうかもチェックされます。AUTOSAR 対応の Polyspace の利点を参照してください。

ワークスペースの更新による、その後の変更の反映

コードまたは ARXML 仕様を更新した場合、ワークスペースを更新することで、それらの変更を反映させることができます。ワークスペースを更新すると、Polyspace によってプロジェクトが上書きされ、更新されたコードおよび ARXML 仕様を使用してプロジェクトが再作成されます。プロジェクトに対して行った構成の変更が失われないようにするには、ワークスペースを更新する前に、プロジェクトの構成をエクスポートします。Share and Reuse Configuration Variantsを参照してください。

AUTOSAR ワークスペースを更新するには、ワークスペースを右クリックして、[AUTOSAR ワークスペースの更新] を選択します。いずれかのプロジェクトを右クリックして、ワークスペースを更新することもできます。

ワークスペースを更新したら、構成を確認します。必要に応じて、前に保存した構成をインポートします。

特定のソフトウェアコンポーネントに対してのみコードを変更した場合、影響を受けるプロジェクトのみが再作成されます。他のソフトウェアコンポーネントに対応するプロジェクトは変更されません。

Polyspace デスクトップユーザーインターフェイスでの解析の実行

古い Polyspace デスクトップユーザーインターフェイスでは、複数のプロジェクトからなるワークスペースを作成する代わりに、1 つの Polyspace プロジェクトを作成します。プロジェクトの各モジュールには、1 つのソフトウェアコンポーネントを実装するソースファイルが含まれます。検証は、単一のモジュールに対して行うことも、すべてのモジュールに対してまとめて行うこともできます。

Example of running all modules in project together