机载嵌入式软件可靠性设计研究

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1、机载嵌入式软件可靠性设计研究徐国根等2014年9月第45卷第3期(总第157期)机载嵌入式软件可靠性设计研究12徐国根，马晋（1.海军驻上海地区航空军事代表室上海200233;2.中国航空无线电电子研究所上海200233）[摘要]机载航电系统的可靠性问题越来越受到关注，软件可靠性设计要抓住两个方面，软件开发过程和软件开发方法。本文根据机载嵌入式系统软件的特点，讨论了软件开发过程在可靠性方面的考虑，还有在需求、设计、编码阶段使用的相关设计方法和技术。[关键词]可靠性；嵌入式软件[中图分类号]TP31[文献标识码]A[DOI编码]10.3969/j.issn.1

2、006-141X.2014.03.08[文章编号]1006-141X（2014）03-0037-05ResearchonReliabilityaboutEmbeddedSystemSoftware12XUGuo-gen,MaJin(AeronauticalMilitaryRepresentativeBureauResidentinShanghaiRegionforTheNavalForce,Shanghai200233,China；2.ChinaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute,Sha

3、nghai200241,China)Abstract:Reliabilityofairborneavionicssystemattractsmoreandmoreattention.Softwaredevelopmentprocessandsoftwaredevelopmentmethodsshouldbothbeconsideredinsoftwarereliabilitydesign.Accordingtothecharacteristicsofairborneembeddedsystemsoftware,thispaperdiscussesthecon

4、siderationofsoftwaredevelopmentintermsofreliability,anddesignmethodsandtechniquesduringthephaseofrequirements,designandcodingareproposed.Keywords:reliability;embeddedsystem错误（如果错误存在的话）；（2）在规定的时间周1引言期内，在所述条件下程序实现所要求的功能的能随着机载航电系统需求的迅速增长、软件规模力。其中，规定的条件是指软件运行的软、硬件环的扩大及可靠性和安全性的要求提高，开发可靠

5、、境和软件的运行剖面；规定的时间是可以分为执行安全、健壮的产品系统和提高软件可靠性已成为机时间、日历时间和时钟时间。载航电系统软件产业的当务之急。“GJB5236-2004军用软件质量度量”的定义：软件可靠性是软件质量最重要的指标之一。美在指定条件下使用时，软件产品维持规定的性能级国IEEE计算机学会软件工程技术委员会对软件可别的能力。标准定义了软件可靠性的四个子特性：靠性作了权威的定义：（1）在规定条件下，在规定1）成熟性：软件产品为避免由软件中故障而导致的时间范围内软件不引起系统失效的概率，该概率失效的能力；2）容错性：在软件出现故障或者违是系统输入和系

6、统使用的函数，也是软件中存在的反指定接口的情况下，软件产品维持规定的性能级错误的函数，系统输人将确定是否会遇到已存在的别的能力；3）易恢复性：在失效发生的情况下，37September2014Vol.45No.3(serialNo.157)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY软件产品重建规定的性能级别并恢复受直接影响3软件可靠性设计的技术的数据的能力；4）依从性：软件产品遵循与可靠3.1总体思路性相关的标准、约定或法规的能力。本文讨论的领域是机载航电系统，机载航电系本文将探讨软件可靠性设计过程的开发流程，统软件一般为嵌入式实时系统软件，对于此

7、类软件需求分析、软件设计和编码实现在可靠性设计方面的可靠性设计要求，本文在软件需求分析、设计、的技术实现。编码三个方面考虑可靠性设计的技术实现。2软件设计流程的可靠性考虑（1）软件需求方面，软件需求规格说明中应对可靠性内容的明确定义，明确指标的内容并考虑2.1软件开发过程是否可验证，在架构时应考虑可靠性要求对架构的软件开发过程的规范是影响软件可靠性的重影响，并对架构决策进行确认；要因素，软件开发必须严格遵循国军标软件工程规（2）在设计阶段，考虑到机载航电系统的一范的规定，是保证软件质量和可靠性的重要方法。般特点，从冗余设计、通讯接口设计、看门狗设计、成功地开

8、展软件可靠性设计的关键是将软件中断设计、异常处理等5