基于SAFERTOS功能安全系統(tǒng)的隔離方案

SAFECheckpoints基于SAFERTOS的功能安全系統(tǒng)中，除了空間隔離外，針對不同的安全標(biāo)準(zhǔn)，可能還需要時間隔離功能，確保軟件的時間處理需求。

在單核處理器中，可以使用軟件組件來檢測對系統(tǒng)時間需求的破壞。請注意，這并不能強制時間隔離，但可實現(xiàn)檢測和恢復(fù)操作。

基于優(yōu)先級調(diào)度系統(tǒng)中的時間調(diào)度問題

在嵌入式實時系統(tǒng)中，很難實現(xiàn)真正的時間分離，因為根據(jù)嵌入式實時系統(tǒng)的定義，對事件的及時響應(yīng)是至關(guān)重要的。

在本例中，周期任務(wù)2的執(zhí)行周期非常不穩(wěn)定。為了響應(yīng)觸發(fā)低優(yōu)先級任務(wù)1的事件，導(dǎo)致任務(wù)周期延遲，周期處理尚未完成，下一周期將開始。

為了避免時間調(diào)度問題，可以使用SAFERTOS提供的軟件定時器監(jiān)視任務(wù)執(zhí)行的頻率（和抖動），以及中斷響應(yīng)時間。

使用定時器來實現(xiàn)監(jiān)視checkpoint非常簡單有用；但存在一些缺點。軟件定時器的意外行為可能影響整個監(jiān)測機制的完整性；由于CPU執(zhí)行更高優(yōu)先級任務(wù)處理，導(dǎo)致監(jiān)控未報告及如何識別溢出任務(wù)等。

為了解決時間監(jiān)控問題，并補充SAFERTOS的功能，WHIS提供了一個專門的檢查模塊SAFECheckpoints，實現(xiàn)時間檢查。

SAFECheckpoints機制在系統(tǒng)中以最高優(yōu)先級的內(nèi)核任務(wù)（timer實例）運行，確保定時器回調(diào)處理程序中的任何錯誤行為不會影響檢查監(jiān)視的操作，并且其他任務(wù)處理不能搶占或阻止檢查任務(wù)的運行。

專用checkpoint機制還在API中提供了額外的功能，提供了安全認(rèn)證的內(nèi)核代碼：

• 有限的checkpoint API最大限度地減少了安全監(jiān)控系統(tǒng)中由于誤操作造成的問題
• 可以選擇單次或周期性檢查
• 周期檢查可以從絕對或相對檢查點運行
• 通過回調(diào)函數(shù)實現(xiàn)故障通知；可以指定系統(tǒng)錯誤處理程序或單個checkpoint回調(diào)函數(shù)
• 同一個處理程序管理多個檢查點，并識別對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)
• SAFECheckpoint模塊為主機應(yīng)用程序開發(fā)人員提供了必要的工具，以便對安全系統(tǒng)中的任務(wù)進(jìn)行實時監(jiān)視。