探析基于嵌入式系统的车站信号安全软件设计与实现

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1、北京交通大学硕士学位论文基于嵌入式系统的车站信号安全软件设计与实现姓名：张佳楠申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：王海峰;蒋大明20061201韭塞銮适盍堂亟±!埋±竺焦监塞垴噩摘要摘要：嵌入式安全关键系统对组成系统的软件、硬件安全性级别要求极高，这种系统的运行直接关系着人员生命和财产安全。如果嵌入式系统安全关键软件质量不好。可能对系统的安全构成严重威胁。园此，嵌入式系统安全关键软件在设计上应采取多种安全保障技术。安全核技术就是其中的重要措施之～。本文在嵌入式系统环境下，针对典型的安全关键系统一车站信号计算机联锁系统，基于安全核技术进行了安全软件开发方法的研究与实践，主要工作如

2、下：l。在大量收集阅读相关文献的基础上，分析并总结了安全关键软件设计方法和联锁系统的研究现状及存在的问题。z．在对比多种嵌入式操作系统的基础上，选择并构建嵌入式操作系统uClinux平台。3．对安全核技术的机制，安全策略，及安全核设计进行了详细的研究。4。将安全核技术应用于计算机联锁软件中，提出了基于安全核技术的计算机联锁软件设计方法，并给出了安全核各模块的设计和实现，5。针对铁路安全技术，给出了适合的安全策略制定方法。6．基于风险评价，分析了安全核对联锁软件安全性的影响。7．在嵌入式系统平台上，对安全核进行了测试，验证了安全核的功能。关键词：嵌入式系统；安全关键软件；安全核；计算机联锁软件分

3、类号：u284．362ABSTRACTABSTRACT：Safety-CriticalEmbeddedSystemisonebywhichthesafetyofSOftwareandhardwareisassured，and／11somecaseitwoddtakehighpriorityQfsafetyrequirements．Tlliskindofsystemsisdirectlyrelatedtohumanlifeorproperties．OnceSafetycriticalsoftwarenlIlsintodangerousstate．itwillresetinseriousdamag

4、eevencatastrophe．ManysafetytechnologiesmustbeusedinthedesignofSafetycriticalsoftware．SafetykernelisanimportanttechnologytoassuresafetyofSafetycriticalsoftware．ThethesisisestablishedinEmbeddedsystem，andlocatedinatypicalSafetycriticalsoftware--RailwaySignalingComputerinterlockingso／hvareasmate6alappli

5、cation．BasedonSafetykemeltechnology,devebpmentofSafetycriticalsoftwareiSresearchedandrealized．Themaincreativeresearchworksinthethesisareasfollows：1．Atfirst,basedonrelatedreference。developmentofComputerinterlockingsystemissummarized．ThedesignmethodsofSafetycriticalsoftwareandproblems．mComputerinterlo

6、ckingsystemareanalyzed．2，BasedoncontrastinguClinuxwithotherEmbeddedOperatingSystems，uClinuxplatformischosenandconstructed．3．DesignofSafetykemelandconceptofSafetypolicyareresearcheddeeply．4．FortheapplicationofSafetykernelmodeltoComputerinterlockingsoaware。thisauthorpresentsadesignofComputerinterlocki

7、ngsoftwarebaSedonSafetykernel．thengivesrealizationofSafetykernelmodel．5．Fortheapplicationofrailwaysignal，methodformakingSafetypolicyisgwen．6，Basedonthemethodofriskanalysis，theinfluenceofSafetykernelon