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(shí)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(shí)間和邏輯序列監(jiān)控

時(shí)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(kāi)發(fā)和驗(yàn)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(shí)間和邏輯程序流監(jiān)控的總體目標(biāo):

“檢測(cè)有缺陷的程序序列。如果程序的各個(gè)元素(例如軟件模塊、子程序或命令)以錯(cuò)誤的順序或時(shí)間段處理，或者處理器的時(shí)鐘出現(xiàn)故障，則存在缺陷程序序列?！?/p>

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

時(shí)間監(jiān)控的重要性

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

1、可預(yù)測(cè)的系統(tǒng)行為：及時(shí)檢測(cè)時(shí)序異常有助于確保關(guān)鍵功能和過(guò)程在預(yù)期的時(shí)間范圍內(nèi)執(zhí)行，避免系統(tǒng)故障或危險(xiǎn)情況。

2、故障檢測(cè)和恢復(fù)：通過(guò)監(jiān)控時(shí)間，系統(tǒng)可以識(shí)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(shí)時(shí)調(diào)整：時(shí)間監(jiān)控使系統(tǒng)能夠動(dòng)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(shí)間監(jiān)控側(cè)重于時(shí)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(yàn)證系統(tǒng)是否按照設(shè)計(jì)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(guò)分析程序執(zhí)行的邏輯順序，可以檢測(cè)到潛在的錯(cuò)誤，例如跳過(guò)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(cè)行為或安全危害的風(fēng)險(xiǎn)。

2、基于狀態(tài)的錯(cuò)誤檢測(cè)：邏輯序列監(jiān)控允許檢測(cè)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(cuò)誤處理機(jī)制或恢復(fù)過(guò)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(yàn)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(lái)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?？煽亢桶踩\(yùn)行至關(guān)重要。時(shí)間和邏輯序列監(jiān)控是一項(xiàng)重要的安全措施，可以檢測(cè)嵌入式系統(tǒng)中的時(shí)間偏差和邏輯錯(cuò)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(shí)現(xiàn)邏輯序列和時(shí)間監(jiān)控，滿足功能安全系統(tǒng)需求。

審核編輯：湯梓紅