计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障.pptx

电子信息工程学院 岳强计算机联锁技术---计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障 计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障 一、软件故障二、操作系统选择与应用 三、数据的的安全性保障技术 四、功能软件的可靠性与安全性保障技术 一、故障分析1、故障的分类(1)永久故障 :软件编程出现错误 (2)瞬间故障 ：硬件的瞬间故障和干扰 。2、软件的故障安全性 指软件无论是否完成其预定功能，不会导致意外事故发生的概率 一、故障分析软件故障安全性的主要研究内容(1)软件故障安全性需求分析及软件故障安全性设计 消除与控制系统危险的方法减少损失的方法 (2)软件故障安全性验证和确认及软件的故障安全评估。 二、操作系统选择与应用 1、定义 操作系统是最基本的系统软件，是计算机用户和计算机硬件之间的接口程序模块，是计算机系统的核心控制软件。其功能简单描述就是控制和管理计算机系统内部各种资源。有效组织各种程序高效运行，从而为用户提供良好的、可扩展的系统操作环境，达到使用方便、资源分配合理、安全可靠的目的。 二、操作系统选择与应用目前联锁中采集的操作系统DOS、WINDOWS、LINUX、VxWorks2、几种操作系统的分析(1)通用计算机的操作系统 2005年 ,类Unix家族和微软Windows家族(2)主机系统和嵌入式操作系统 使用多样的系统，并且很多和Windows、Unix都没有直接的联系 微软（Microsoft）MS-DOS Xenix Microsoft Bob 基于MS-DOS操作系统的Windows Windows 1.0 Windows 2.0 Windows 3.1 Windows 95 Windows 98 Windows ME Windows NT Windows NT 3.5 Windows NT 4 Windows 2000 Windows XP Windows XP Media Center Edition Windows XP Professional x64 Edition Windows Server 2003 Windows Server 2003 64-bit Edition Windows Vista 非Unix商业操作系统CPM操作系统 MP/M-80 UCSD P-system Mini-FLEX SSB-DOS CP/M-86 DR-DOS FreeDOS MS-DOS PC-DOS Mach 由卡纳尼基梅隆大学研究 L4微内核 第二代微内核 CHORUS Choices Multics OS-9 NSJ Unix及类似系统A/UX(Apple UNIX) Unix 微软Xenix ChorusOS Cromix UNIflex OS-9 IBM的AIX BSD FreeBSD NetBSD OpenBSD DragonFly BSDDigital UNIX，即之后康柏Tru64 DNIX HP的HP-UX GNU/Hurd SGI的IRIX Linux（或称GNU/Linux） Mac OS X MenuetOS Minix OSF/1 SCO的SCO UNIX Sun的SunOS，即之后的Solaris System V Ultrix UniCOS 麒麟操作系统(Kylin),由国防科技大学、中软公司、联想公司、浪潮公司和民族恒星公司五家单位合作研制的服务器操作系统 OS/390 z/OS Syllable 嵌入式实时操作系统VxWorks 美国WindRiver公司的产品,应用很广泛，市场占有率比较高 μC／OS-II: 美国嵌入式系统专家Jean J．Labrosse用C语言编写的一个结构小巧、抢占式的多任务实时内核 μClinux 优秀的嵌入式Linux版本，其全称为micro-control LinuxeCos eCos(embedded Configurable operating system)，即嵌入式可配置操作系统 三、数据的的安全性保障技术1、采用不对称编码表示涉及安全的信息2、关键数据异地多份存储 空间冗余 3、规范化数据结构与数据生成方式 机辅设计 4、数据完好的正确性检验 检验软件 四、功能软件的可靠性与安全性保障(一) 故障安全软件设计的基本原则及方1、采用冗余结构，多样性，双份编码 2、充分的分析和测试 3、失败或可疑时，可采用程序卷回的方法4、所有在线的计算机应该进行连续的比较5、正确的次序执行 6、采用固件运行的模式 7、失效发生 ，输出限定在安全状态。 8、监视器防止程序进入死循环或停止运行 (二) 程序设计阶段必须遵循的措施1、严格遵守软件工程方法 编制正确的规格说明书 ，良好