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运用ARM处理器系列软件工具可加速遵循安全至上的规范

Daniel Owens?? Compiler产品经理?? 2015年02月28日 ?? 收藏1
越来越多程序设计人员在设计安全相关应用程序时采用ARM处理器,范围遍及医疗、运输、航空电子与工业领域。因此,透过这些处理器所执行的软件也受到更为严格的检查,因为任何一个小错误都有可能导致严重后果。

为了避免导致这样的后果,包括IEC 61508,还有最近才通过的汽车业ISO 26262等安全标准应运而生,以确保开发人员与客户在软件方面能符合业界最先进的最佳实务准则。

即便如此,要决定标准当中有哪些元素适用,哪些不适用,接下来还要确保整体设计符合标准,整个过程非常耗时以致于令人却步。由于消费类器件的设计周期极短且逐渐与汽车安全系统整合,开发人员也因此面临更大的时间压力,必须在日益紧迫的设计周期期限前完成设计改动。

所幸针对软件开发工具与相关作业,软件系列工具厂商具备一般软件开发人员所没有的信息与知识,因此在市场中具有独特定位,能为所有安全相关软件开发人员提供支持。

对编译器来说更是如此,因为编译器能直接影响系统安全性,而且其有可能产生的注入错误,后续功能设计测试却无法检测。因此,系列软件工具组很适合那些使用基于ARM核心处理器的开发人员,能使开发人员确保系统符合法规规范,并同时应付日益增加的产品上市时间的压力。

ARM 处理器逐渐拓展应用

伴随移动的风潮,加上持续扩展的生态系统提供支持,基于ARM核心处理器的应用已从智能手机与嵌入式等器件,拓展到基础架构设备及数据服务器。现在,设计人员也逐渐开始将它们导入安全相关的应用。

这类应用涵盖了工业(马达控制、工厂自动化、远距监控);汽车(底盘控制、车身与安全、仪表板、智能传感器、引擎控制、防抱死刹车);医疗(注入泵、起搏器、病患监控);铁路(信号与通讯控制);核能(控制面板、马达控制、系统监控)与航空电子等领域。

图 1 : ARM处理器横跨消费类与数据服务器应用领域,打入汽车电子、工业电子等各种产业,然而在这些领域当中,IEC 61508、ISO 26262等标准所规范的功能性安全需求,为微控制器软件开发社群带来了新的压力。
图 1 : ARM处理器横跨消费类与数据服务器应用领域,打入汽车电子、工业电子等各种产业,然而在这些领域当中,IEC 61508、ISO 26262等标准所规范的功能性安全需求,为微控制器软件开发社群带来了新的压力。

整体而言,系统对智能功能的需求增加,带动了ARM处理器为市场所广泛采用,但这也要求业者必须具备整合能力与弹性以降低成本,提供更多功能,并随时更新系统。与此同时,许多采用硬编码逻辑来提供各种功能的设计,现在都逐渐整合到由软件所控制的32位微控制器,从而又产生出新的问题。

设计重心逐渐移转至微控制器与程序编码功能,也同时将安全问题推向软件领域,让安全应用程序符合IEC 61508标准的责任,也因此落在软件开发人员的肩上。这套标准原本规范的是电气与/或电子系统的功能安全性,现在则同时涵盖安全系统的电子组件。

 图 2 : IEC 61508及相关产业专用标准,能协助安全相关的电气、电子与可编程系统符合最新要求。
图 2 : IEC 61508及相关产业专用标准,能协助安全相关的电气、电子与可编程系统符合最新要求。

功能性安全能让安全相关系统针对输入做出正确响应,进而避免不必要的直接或间接风险以及损伤。

由于IEC 61508标准用语模糊,因此衍生出各种产业专用的标准,例如专供铁路运输使用的EN50126/8/9、医疗器件专用的IEC 60601、核能专用的IEC 60880,还有陆上交通工具专用的ISO 26262。 ISO 26262适用于3,500公斤以下量产客用车的安全相关系统,但不包括残障专用等特殊用途车辆。

下一页:汽车逐渐成为运算装置涉足安全系统的一个研究案例

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