会社概要株式会社富士通コンピュータテクノロジーズ設立 1983 年事業所川崎本社豊橋事業所長野事業所事業内容サーバストレージモバイル端末車載 /FA 機器画像認識ハードウェアネットワーク検証ソリューション従業員数 536 名組込みソフトウェア開発組込みハードウェア開

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しほこけいれい
6 years ago
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1 組込みシステム開発技術展 (ESEC) 2014 年 5 月 14 日 ~16 日静的解析ツールの効果的活用方法株式会社富士通コンピュータテクノロジーズ TMP 事業部検証ソリューション部土屋 (14 15 日 ) 馬渕 (16 日 ) 1275kc1

2 会社概要株式会社富士通コンピュータテクノロジーズ設立 1983 年事業所川崎本社豊橋事業所長野事業所事業内容サーバストレージモバイル端末車載 /FA 機器画像認識ハードウェアネットワーク検証ソリューション従業員数 536 名組込みソフトウェア開発組込みハードウェア開発組込みプラットフォームテストフロクラム開発 / 検証評価 300 名 50 名 35 名 100 名 1 Copyright 2014 FUJITSU COMPUTER TECHNOLOGIES LIMITED

3 始めにコーディングテスト用のツールは使われていますか? 組込み開発におけるコーディングテストツール 50% 使用率 40% 30% 20% 10% 0% モデルベーステストツールレビュー支援ツール静的解析ツール動的解析ツール本日の話題各社静的解析ツールの特徴開発スタイルに合わせた静的解析ツールの選択の方法 1/ 14

4 実装工程における静的テストとは? 静的テストとはプログラムを実行せずに実施するテストですソースコード品質を確保するためにはレビューインスペクション等の実施が重要ですチェックリスト等を使用しレビュー観点を明確にします仕様に基づいているか検証しますコーディング規約に基づいているか検証します静的解析ツールを使用することでレビューの品質生産性が向上します ( 入力資料 ) 仕様書 ( 入力資料 ) チェックリスト ( コーディングの生産物 ) ( レビューの入力資料 ) ソースコード ( レビューの生産物 ) レビュー記録コーディング静的解析ツールレビューインスペクション ( 入力資料 ) コーディング規約 2/ 14

静的解析ツールとは?(1) プログラムを実行せずにソースコード上の欠陥を検出することが出来ますコーディング段階から使用できるためフロントローディングに寄与します 01: #include <stdio.h> 02: #include <stdlib.h> 03: #include <memory.

5 静的解析ツールとは?(1) プログラムを実行せずにソースコード上の欠陥を検出することが出来ますコーディング段階から使用できるためフロントローディングに寄与します 01: #include <stdio.h> 02: #include <stdlib.h> 03: #include <memory.h> 04: 05: int bar(char *pdata, char * fname, int size) 06: { 07: FILE *fp; 08: 09: fp = fopen(fname, wb ); 10: if (fp == NULL) { 11: return -1; 12: 13: memset(pdata, 0x20, size); 14: fwrite(pdata, size,1, fp); 15: fclose(fp); 16: return 0; 17: 18: 19: int foo(char *fname, int size) 20: { 21: char *pdata; 22: int ret; 23: 24: pdata = malloc(size); 25: if (pdata == NULL) { 26: return -1; 27: 28: ret = bar(*pdata, *fname, size); 29: 30: if (ret!= 0) { 31: free(pdata); 32: else { 33: return -1; 34: 35: return 0; 36: レビューインスペクション静的解析ツール #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <memory.h> int bar(char *pdata, char * fname, int size) { FILE *fp; fp = fopen(fname, wb ); if (fp == NULL) { return -1; memset(pdata, 0x20, size); fwrite(pdata, size,1, fp); fclose(fp); return 0; int foo(char *fname, int size) { char *pdata; int ret; pdata = malloc(size); if (pdata == NULL) { return -1; ret = bar(*pdata, *fname, size); if (ret!= 0) { free(pdata); else { return -1; return 0; Memory Leak 領域獲得未解放 4/ 14

6 静的解析ツールとは?(2) 静的解析ツールとはプログラムを実行せずにプログラムを評価するツール全般を表します ( プログラムを実行する : 動的解析ツール ) 狭義な静的解析ツールソースコード上の欠陥を検出するツール Coverity Qulaity Advisor Klocwork Insight Fortiry SCA CodeSonar (C++test) PGRlief QAC/QAC++ LDRA anywarp CodeDirector 広義な静的解析ツールソフトウェアメトリクスやクローンコードを検出する静的解析ツール Understand Lattix ランタイムエラー検出ツール DevPartner Purify Insure++ 上記は C/C++ ソースコードを検証できる商用静的解析ツールの一部を抜粋したものです各社の静的解析ツールの名称社名等は各社の登録商標です 3/ 14

静的解析ツールの仕組み (1) パターンマッチタイプの静的解析ツール従来から多いタイプの静的解析ツールです (lint タイプという言い方をする場合があります ) PGReliefは様々なコーディング規約等に対応していてるため多くの欠陥を検出できます Memory Leak 01: #include <stdio.h> 02: #include <stdlib.

h> 04: 05: int bar(char *pdata, char * fname, int size) 06: { 07: FILE *fp; 08: 09: fp = fopen(fname, wb ); 10: if (fp == NULL) { 11: return -1; 12: 13: memset(pdata, 0x20, size); 14: fwrite(pdata,

ret = bar(*pdata, *fname, size); 29: 30: if (ret!= 0) { 31: free(pdata); 32: else { 33: return -1; 34: 35: return 0; 36: 欠陥のパターンフィルター #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <memory.

7 静的解析ツールの仕組み (1) パターンマッチタイプの静的解析ツール従来から多いタイプの静的解析ツールです (lint タイプという言い方をする場合があります ) PGReliefは様々なコーディング規約等に対応していてるため多くの欠陥を検出できます Memory Leak 01: #include <stdio.h> 02: #include <stdlib.h> 03: #include <memory.h> 04: 05: int bar(char *pdata, char * fname, int size) 06: { 07: FILE *fp; 08: 09: fp = fopen(fname, wb ); 10: if (fp == NULL) { 11: return -1; 12: 13: memset(pdata, 0x20, size); 14: fwrite(pdata, size,1, fp); 15: fclose(fp); 16: return 0; 17: 18: 19: int foo(char *fname, int size) 20: { 21: char *pdata; 22: int ret; 23: 24: pdata = malloc(size); 25: if (pdata == NULL) { 26: return -1; 27: 28: ret = bar(*pdata, *fname, size); 29: 30: if (ret!= 0) { 31: free(pdata); 32: else { 33: return -1; 34: 35: return 0; 36: 欠陥のパターンフィルター #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <memory.h> int bar(char *pdata, char * fname, int size) { FILE *fp; fp = fopen(fname, wb ); if (fp == NULL) { return -1; memset(pdata, 0x20, size); fwrite(pdata, size,1, fp); fclose(fp); return 0; int foo(char *fname, int size) { char *pdata; int ret; pdata = malloc(size); if (pdata == NULL) { return -1; ret = bar(*pdata, *fname, size); if (ret!= 0) { free(pdata); else { return -1; return 0; 領域獲得未解放 5/ 14

8 静的解析ツールの仕組み (2) ビルドキャプチャー型静的解析ツール制御フローデータフローを解析するタイプの静的解析ツールです形式手法を応用した解析を実施するタイプの静的解析ツールもあります動的解析ツール ( ランタイムエラー検出ツール ) が使用できないプラットフォームの場合は有効ですソースコードビルドキャプチャ型コンパイラ呼び出しランタイムライブラリに印加ビルドキャプチャコンパイル中間表現プログラムモジュール実機上でエミュレーション解析 ( シミュレーション ) デバックテスト静的解析ツール 6/ 14 動的解析ツール

開発スタイルと静的解析ツールの選択ソフトウェア開発におけるコーディングの実施比率の違い

9 開発スタイルと静的解析ツールの選択ソフトウェア開発におけるコーディングの実施比率の違い始めから開発をする ( コーディングをする ) 過去の開発した実績あるソースコードやオープンソースを活用することで開発コストの削減や効率向上を図る場合があります ( あまりコーディングをしない ) 契約仕様受入検査 ( ユーザ企業 ) 開発 ( ベンダー企業 ) コーディング納品物ソースコードに欠陥 ( バグ ) が無いことを確認したいビルドキャプチャー型コーディング時には可読性や保守性を含めて品質を向上させたいパターンマッチ型流用 OSS 静的解析ツールインテグレーション 7/ 14

10 静的解析ツールのスコープ PGRelief Klocwork Insight Coverity Quality Advisor を比較した場合 PGRelief を使用すると厳格なコーディングを実施することが出来きます Coverity Quality Advisor はソースコード上に含まれる欠陥 ( バグ ) の検出に注力しています Klocwork Insight はすべての範囲をカバーするように作られています開発規模大規模 1M~ Coverity Quality Advisor 中規模 100k~ Klocwork Insight 小規模 PGRelief コーディングインテグレーションコーディングインテグレーション上記は C/C++ ソースコードを検証できる商用静的解析ツールの一部です各社の静的解析ツールの社名名称等は各社の登録商標です 8/ 14

静的解析ツールのポリシー検出数に違いがある Positive ( 検出する ) 正検知 Negative ( 検出しない

社静的解析ツール欠陥に対する考え方開発に対する考え方解析結果効果欠陥を確実に検出できること未検知 ( 見逃し )

過検知の可能性があっても含める傾向にある新規開発ミッションクリティカル分野に効果的修正が必要な欠陥だけを検出できること

11 静的解析ツールのポリシー検出数に違いがある Positive ( 検出する ) 正検知 Negative ( 検出しない ) Positive ( 検出する ) 正検知 Negative ( 検出しない ) 過検知? 誤検知? 過検知? 誤検知? Klocwork 社静的解析ツール Klocwork 社静的解析ツール Coverity 社静的解析ツール Coverity 社静的解析ツール欠陥に対する考え方開発に対する考え方解析結果効果欠陥を確実に検出できること未検知 ( 見逃し ) が無いことに重点を置いている未検知 ( 見逃し ) は後工程で結果的に開発者にとって負担が増える解析結果に誤検知過検知の可能性があっても含める傾向にある新規開発ミッションクリティカル分野に効果的修正が必要な欠陥だけを検出できること誤検知過検知を防ぐことに重点を置いている誤検知過検知をレビューすることは開発者の負担が増える解析結果は誤検知過検知の可能性があれば排除する傾向にある流用開発大規模開発に効果的注 ) 正検知未検知過検知は弊社で便宜上使用している用語です 9/ 14

ソースコード検証サービス富士通コンピュータテクノロジーズのソースコード検証サービス

コード修正 P コーディングレビュー支援 A D 静的解析未検知分析レビュー C 解析結果

最先端の静的解析ツールを活用し通常の人的レビューでは発見できないコード上の潜在欠陥を検出します (

開発の状況に合わせて正しい指摘 ( 誤検知過検知の排除 ) とレビューの優先順位を

影響度修正候補等を提示します複雑な構造の重大欠陥等汎用の静的解析ツールでは検出できない欠陥を

12 ソースコード検証サービス富士通コンピュータテクノロジーズのソースコード検証サービスでは適切な静的解析ツールの選択 ~ 運用まで実装工程の支援を実施しますコーディング規約規約作成支援コード修正 P コーディングレビュー支援 A D 静的解析未検知分析レビュー C 解析結果静的解析傾向分析詳細分析未検知分析レビュー支援規約作成支援サービス概要傾向分析詳細分析最先端の静的解析ツールを活用し通常の人的レビューでは発見できないコード上の潜在欠陥を検出します ( トライアル解析を無償で実施します ) 静的解析ツールの弱点である膨大な指摘の中から開発の状況に合わせて正しい指摘 ( 誤検知過検知の排除 ) とレビューの優先順位を弊社の分析技術を用いて抽出します弊社のエンジニアが静的解析の指摘を一件毎にレビューし欠陥のメカニズム影響度修正候補等を提示します複雑な構造の重大欠陥等汎用の静的解析ツールでは検出できない欠陥を静的解析ツールの機能や OSS をベースとしたツール等を活用して同一パターンを検出し欠陥見逃しを防ぎます静的解析の結果やレビュー後の修正状況を管理し第三者のチェックを行うことで重大欠陥の修正漏れや見逃しを防止します静的解析ツールの分析結果やレビュー支援状況からお客様の開発の効果のあるコーディング規約作成を支援します ( 特に信頼性やセキュリティの観点 ) 弊社で提供するサービスお客様のプロセス資産 10/ 14

13 まとめ静的解析ツールでも違いはありますスコープポリシーに違いがあります開発スタイルに合った静的解析ツールを選びましょうソースコード検証サービスでは静的解析ツールの選択 ~ 運用 ~ 実装工程の PDCA 改善をお手伝いしますご清聴ありがとうございました 11/ 14

14 12/ 14

15 ソースコードの品質そもそも何を検査したいか? JIS-X0129(ISO 9126) 品質特性とソースコードの品質品質特性品質副特性ソースコードの品質 ( 例 ) 信頼性保守性移植性効率性成熟性ソースコードを使い込んだ時の欠陥の少なさ障害許容性欠陥への対処 ( 例外処理等が行われているか?) 解析性作ったソースコードは理解しやすいか? 変更性将来ソースコードを改版しやすいつくりになっているか? 安定性ソースコードを改版する際にプログラムへの影響が少ないつくりになっているか? 試験性テストやデバックがしやすいか? 環境適応性他の OS やアーキテクチャまたソフトウェアに移植しやすいソースコードになっているか? 時間効率性適切なアルゴリズムを使用しているか? 資源効率性無駄なスタックやヒープ領域を使用していないか? 機能性セキュリティセキュアなコーディングがされているか? [ 出典 ] 組み込みソフトウェア開発向けコーディング作法ガイド [C 言語版 ] 機能性 - セキュリティを追加している 13/ 14

ソースコード上の欠陥についてソースコードには潜在化した欠陥も含まれているソースコード欠陥が顕在化したものが故障となる静的テスト欠陥欠陥動的テスト静的解析ツールは欠陥の可能性を検出指摘欠陥欠陥動的解析ツールは故障を検出指摘指摘故障指摘指摘開発者が期待する静的解析ツールの指摘?

16 ソースコード上の欠陥についてソースコードには潜在化した欠陥も含まれているソースコード欠陥が顕在化したものが故障となる静的テスト欠陥欠陥動的テスト静的解析ツールは欠陥の可能性を検出指摘欠陥欠陥動的解析ツールは故障を検出指摘指摘故障指摘指摘開発者が期待する静的解析ツールの指摘? 故障指摘静的解析ツールの指摘実行時 ISO/IEC JIS X 0014 定義 Failure 故障要求された機能を遂行する機能単位の能力がなくなること Fault Error 欠陥障害誤差誤り要求された機能を遂行する機能単位の能力の縮退または喪失を引き起こす異常な状態計算観測若しくは測定された値または状態と真の指定された若しくは論理的に正しい値または状態との間の相違 Detect 指摘検知静的解析ツールの検出した指摘 14/ 14 Copyright 2013 FUJITSU COMPUTER TECHNOLOGIES LIMITED

ソフトウェア品質向上セミナーソースコード品質レビュー品質を改善するポイント株式会社富士通コンピュータテクノロジーズ 1328kc1 0 Copyright 2015 FUJITSU COMPUTER TECHONOGIES LIMITED

ソフトウェア品質向上セミナーソースコード品質レビュー品質を改善するポイント株式会社富士通コンピュータテクノロジーズ 1328kc1 0 Copyright 2015 FUJITSU COMPUTER TECHONOGIES LIMITED ソフトウェア品質向上セミナー 2015.07.17 ソースコード品質レビュー品質を改善するポイント株式会社富士通コンピュータテクノロジーズ 1328kc1 0 テストツール一覧アプリケーション開発における主な効率化ツール機能テストツール規定した機能を果たすかどうかを検証単体試験の一部カバレッジ測定ツールプログラムの制御構造を網羅するホワイトボックステスト技法を支援機能テストツール