Keil RTX5在汽車安全及工業(yè)安全上又有新的進展啦

Keil RTX5在汽車安全及工業(yè)安全上又有新的進展啦！Arm為安全關(guān)鍵系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用高度優(yōu)化的運行時軟件組件可以運行在汽車，工業(yè)和醫(yī)療市場上廣受好評的Arm芯片上。

新的功能安全運行時軟件組件包含一個經(jīng)過認證的實時操作系統(tǒng)(RTOS)，Keil RTX5，手工優(yōu)化的C庫和大量文檔幫助客戶產(chǎn)品通過安全認證。結(jié)合TüV SüD認證的Arm編譯工具鏈和軟件測試庫，該組件通過提供一個安全，可靠，高效的軟件平臺減少工程師開發(fā)底層軟件上的時間，投入更多的時間在附加值更高的應(yīng)用軟件上，從而提高工程師的效率，加速安全相關(guān)產(chǎn)品的上市時間。

面向安全關(guān)鍵的Cortex-M運行系統(tǒng)

為工程效率而設(shè)計

Keil RTX是一個任務(wù)時間確定的RTOS，開發(fā)者可以在它上創(chuàng)建同時運行多個函數(shù)的工程，它同時可以幫助開發(fā)者更好的組織和維護工程應(yīng)用。RTOS一般會管理多個應(yīng)用任務(wù)或線程，為了實時響應(yīng)，RTOS會采用基于優(yōu)先級或搶占式的方式進行任務(wù)調(diào)度。隨著安全關(guān)鍵系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，RTOS技術(shù)的優(yōu)勢就越來越明顯。

在安全關(guān)鍵系統(tǒng)中使用RTOS，嵌入式工程師需要通過編寫符合監(jiān)管要求的軟件文檔和測試，挑戰(zhàn)重重。為了簡化和加速需要認證的安全關(guān)鍵系統(tǒng)中的軟件開發(fā)，arm和TüV SüD合作將Keil RTX5通過了安全標準ISO26262中的面向車載的ASIL D(Automotive Safety Integrity Level，汽車安全完整性等級）標準和IEC61508的面向工業(yè)的SIL3標準。

為安全而設(shè)計

在Keil RTX5的開發(fā)中，我們考慮很多安全相關(guān)的因子，這樣內(nèi)核自然提高了嵌入式應(yīng)用的可靠性：

線程和句柄模式：Keil RTX5內(nèi)核執(zhí)行在句柄模式，擁有獨立的棧，從而避免線程切換中的棧重復(fù)加載。

中斷執(zhí)行時間確定：Keil RTX5使用大部分Cortex-M處理器上都有的LDEX/STEX原子操作指令，系統(tǒng)運行時用戶中斷不用屏蔽。

內(nèi)核對象的運行時檢測：對象檢測器在運行時會檢測類型是否匹配，避免用戶程序的誤操作。

堆棧溢出檢測：Keil RTX5將線程棧頂賦上特定值，在線程切換的時候檢測該值是否被覆寫。

基于對象的內(nèi)存池：針對不同對象而設(shè)計的固定尺寸內(nèi)存管理策略避免了運行時的內(nèi)存碎片化，同時也讓對象的創(chuàng)建和銷毀時間確定。

靜態(tài)對象內(nèi)存分配：用戶程序可以決定需要為內(nèi)核對象提供靜態(tài)內(nèi)存大小，這也避免了RTOS系統(tǒng)運行時內(nèi)存不足的問題。

MISRA C:2012兼容：Keil RTX5使用C語言編寫，符合MISRA C:2012建議的C99擴展。

進程保護

許多基于Cortex-M設(shè)計的微處理器保護一個用來隔離不同進程存取內(nèi)存和外設(shè)的內(nèi)存保護單元（MPU）。通過安全認證的Keil RTX5，提供了可選的MPU支持，進一步利用硬件內(nèi)嵌的進程隔離功能提高嵌入式應(yīng)用的安全。

為了簡化系統(tǒng)配置和保護數(shù)據(jù)和外設(shè)，Arm引入了新的CMSIS組件：CMSIS-Zone。該組件包含一個交互工具無縫管理系統(tǒng)配置，可以用于單進程和多進程環(huán)境。該交互工具可以顯示系統(tǒng)可用資源，幫助軟件架構(gòu)師分配處理器，內(nèi)存和外設(shè)到不同的區(qū)域。在工程上，這些內(nèi)存和外設(shè)還可以進一步劃分到用于執(zhí)行安全進程的帶MPU執(zhí)行單元。

可用性

這套用于功能安全的運行系統(tǒng)組件將于2018年六月上市，包含Keil RTX5實時操作系統(tǒng)， Arm功能安全c語言庫，安全手冊，安全案例報告和TüV SüD證書。

通過認證的運行系統(tǒng)組件可以用于使用Arm Cortex-M0, Cortex-M0+,Cortex-M3, Cortex-M4和Cortex-M7，期望通過ISO26262 ASIL D和IEC61508 SIL3認證的項目，基于Cortex-M23和Cortex-M33的認證組件計劃在2019年發(fā)布。