安全相关系统嵌入式软件验证技术的研究
发布时间:2017-05-16 08:15
本文关键词:安全相关系统嵌入式软件验证技术的研究,,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:安全是产品不可或缺的内在属性。现代社会对自动扶梯的使用越来越频繁,因此对于设备质量和功能等方面的要求也越来越严格。传统的自动扶梯在应对危险或风险时所执行的安全功能是由其主控制系统来实施的。为了进一步提高自动扶梯的功能安全性和可靠性,最新的自动扶梯国家标准要求将自动扶梯安全检测功能与其主控制系统相分离。本文针对自动扶梯可编程电子安全相关系统的软件在其软件生命周期阶段开展了相应的验证工作,以确保软件产品能够达到规定的安全完整性等级。将可编程电子安全相关系统应用于自动扶梯之中,满足了最新标准这一安全性要求,提高了自动扶梯设备的功能安全性和可靠性,具有一定的实践性和探索性。 由于本文验证的对象是基于可编程电子安全相关系统的软件,故以最新的功能安全国际标准为参照,基于其安全系统软件测试模型,选定了相关的技术/措施进行验证。采用了主流的嵌入式软件验证工具LDRA Testbed/TBrun,在静态测试阶段进行了编码规则的定制和检查、复杂度指标的多项分析、静态数据流分析、软件质量结果报告分析及图形化显示分析等多项工作,使得验证工作更加严谨,并给出了软件在各项指标下的改进建议。动态测试阶段研究了单元测试覆盖指标,并研究了最少测试用例数的设计,使动态测试的效率得以提高。经过测试过程中生成的数据证明,其动态测试满足了预期的实施效果,有效地达到了对应的软件安全完整性等级下的覆盖率指标的要求。
【关键词】:自动扶梯 安全完整性等级 静态测试 动态测试
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TH236;TP311.53
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 绪论9-13
- 1.1 课题研究背景9-10
- 1.2 课题研究意义10
- 1.3 研究现状分析10-12
- 1.4 研究内容介绍12
- 1.5 本文各章节内容组织12-13
- 第2章 安全相关系统软件验证标准化研究13-20
- 2.1 IEC 61508使用背景13
- 2.2 IEC 61508国内外研究概况13-14
- 2.3 安全相关系统软件验证规范14-19
- 2.3.1 软件系统性能力和开发生命周期模型14-15
- 2.3.2 技术措施的选定15-19
- 2.4 本章小结19-20
- 第3章 自动扶梯可编程电子安全相关系统概述20-27
- 3.1 自动扶梯组成结构与工作原理20-21
- 3.2 自动扶梯安全相关系统21-22
- 3.3 可编程电子安全相关系统分析22-25
- 3.3.1 系统设计分析22-23
- 3.3.2 安全功能分析23-25
- 3.3.3 安全要求规范25
- 3.4 本章小结25-27
- 第4章 可编程电子安全相关系统软件静态测试研究27-49
- 4.1 软件静态测试概述27
- 4.2 软件静态测试工具27-28
- 4.3 基本静态分析28-32
- 4.3.1 代码格式化28
- 4.3.2 编码规则验证28-32
- 4.4 复杂度分析32-40
- 4.4.1 控制流图及节点分析32-33
- 4.4.2 McCabe圈复杂度33-36
- 4.4.3 McCabe基本圈复杂度36-37
- 4.4.4 Halstead软件科学度量37-38
- 4.4.5 LCSAJ密度和代码可达性38-40
- 4.5 静态数据流分析40-42
- 4.5.1 函数调用信息40
- 4.5.2 数据流异常40-42
- 4.6 静态质量结果报告42-43
- 4.7 静态分析图形化显示43-47
- 4.7.1 函数调用关系图43-44
- 4.7.2 Kiviat图44-47
- 4.8 静态测试报告规范47
- 4.9 可编程电子安全相关系统软件静态测试工作总结47-48
- 4.10 本章小结48-49
- 第5章 可编程电子安全相关系统软件动态测试研究49-69
- 5.1 单元测试及其覆盖测试概述49
- 5.2 覆盖测试研究49-61
- 5.2.1 覆盖测试的类别49-50
- 5.2.2 最少测试用例数设计概述50
- 5.2.3 最少测试用例数设计研究50-61
- 5.3 可编程电子安全相关系统软件单元测试流程61-68
- 5.3.1 动态单元测试环境的建立61-62
- 5.3.2 动态单元测试62-68
- 5.4 本章小结68-69
- 第6章 总结与展望69-71
- 6.1 论文总结69
- 6.2 工作展望69-71
- 参考文献71-75
- 致谢75-76
- 攻读硕士期间发表的论文76
【参考文献】
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本文编号:370317
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