為確保嵌入式系統(tǒng)的安全性所采用的基本安全措施之一是時間和邏輯序列監(jiān)控。在本文中，我們將了解監(jiān)控技術(shù)如何增強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)的安全。

時間和邏輯序列監(jiān)控

時序和邏輯序列監(jiān)控是用于安全關(guān)鍵型嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和驗證的強(qiáng)大工具，安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 61508-7附錄A.9中給出了時間和邏輯程序流監(jiān)控的總體目標(biāo):

“檢測有缺陷的程序序列。如果程序的各個元素(例如軟件模塊、子程序或命令)以錯誤的順序或時間段處理，或者處理器的時鐘出現(xiàn)故障，則存在缺陷程序序列。”

通過時序和邏輯序列監(jiān)控，可以對系統(tǒng)內(nèi)程序序列的正確時序和邏輯順序進(jìn)行分析和驗證，實時檢測程序執(zhí)行中的偏差或故障，從而給出及時和適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，以確保系統(tǒng)的安全和預(yù)期行為。

時間監(jiān)控的重要性

在安全關(guān)鍵應(yīng)用中，包含時間關(guān)鍵型操作和截止時限。時間監(jiān)控側(cè)重于驗證嵌入式系統(tǒng)中的任務(wù)和事件是否在預(yù)定義的時間范圍內(nèi)發(fā)生。通過持續(xù)監(jiān)視和分析時間行為，可以識別潛在的時序違規(guī)，例如超出截止時限、延遲過長。時間監(jiān)控的好處包括:

1、可預(yù)測的系統(tǒng)行為：及時檢測時序異常有助于確保關(guān)鍵功能和過程在預(yù)期的時間范圍內(nèi)執(zhí)行，避免系統(tǒng)故障或危險情況。

2、故障檢測和恢復(fù)：通過監(jiān)控時間，系統(tǒng)可以識別潛在的故障或偏差，從而采取適當(dāng)?shù)拇胧墓收现谢謴?fù)或防止進(jìn)一步的損害。

3、實時調(diào)整：時間監(jiān)控使系統(tǒng)能夠動態(tài)適應(yīng)變化的條件或突發(fā)事件，保證系統(tǒng)的可靠性和安全性。

邏輯序列監(jiān)控的重要性

時間監(jiān)控側(cè)重于時間方面，而邏輯序列監(jiān)控則確保系統(tǒng)內(nèi)程序序列的邏輯流和執(zhí)行順序正確，驗證系統(tǒng)是否按照設(shè)計完成預(yù)期的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。邏輯監(jiān)控的主要好處包括:

1、正確的系統(tǒng)操作：通過分析程序執(zhí)行的邏輯順序，可以檢測到潛在的錯誤，例如跳過或重復(fù)的步驟。確保系統(tǒng)按預(yù)期運(yùn)行，最大限度地降低了不可預(yù)測行為或安全危害的風(fēng)險。

2、基于狀態(tài)的錯誤檢測：邏輯序列監(jiān)控允許檢測系統(tǒng)中的意外或禁止?fàn)顟B(tài)，從而觸發(fā)適當(dāng)?shù)腻e誤處理機(jī)制或恢復(fù)過程。

3、符合標(biāo)準(zhǔn)：程序流安全是在所有安全標(biāo)準(zhǔn)中被列為“強(qiáng)烈推薦”的措施，許多安全標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求驗證嵌入式系統(tǒng)的邏輯正確性，邏輯序列監(jiān)視提供必要的證據(jù)來證明遵守這些嚴(yán)格的要求。

結(jié)論

在安全關(guān)鍵型嵌入式系統(tǒng)中，確保可靠和安全運(yùn)行至關(guān)重要。時間和邏輯序列監(jiān)控是一項重要的安全措施，可以檢測嵌入式系統(tǒng)中的時間偏差和邏輯錯誤。Embedded Office在功能安全RTOS的基礎(chǔ)上，增加了安全預(yù)認(rèn)證的附加模塊Logical Program Flow和Temporal Program Flow實現(xiàn)邏輯序列和時間監(jiān)控，滿足功能安全系統(tǒng)需求。

審核編輯：湯梓紅