Надежность систем реального времени

Для СРВ критерии надежности определяются факторами:

– защита кода ОС от воздействия процессов пользователя;

– защита одних процессов пользователя от других;

– защита свободных ресурсов системы от процессов пользователя (ограничение максимальной емкости ресурсов для процессов);

– наличие встроенных средств сигнализации и обработки внештатных (исключительных) ситуации.

Рассмотрим более подробно перечисленные выше факторы.

Под «воздействием» процесса понимается группа операций, которые как правило включает любая программа:

– чтение данных из памяти;

– запись данных в память;

– чтение данных из порта ввода/вывода;

– запись данных в порт ввода/вывода;

– прочие инструкции процессора (арифметические операции, команды ветвления, и т.д.).

Произвольное чтение из памяти может нарушить конфиденциальность информации. Попытка чтения данных по несуществующему адресу более опасна, поскольку она может привести к аварийному останову системы.

Возможность записи по произвольному доступу несет в себе серьезную угрозу, поскольку может повлечь разрушение рабочих таблиц или исполняемого кода ОС, что приведет к её аварийному останову. В результате записи в память могут быть разрушены данные в кэше файловой системы, что приведет к разрушению данных на устройстве долговременной памяти. Система должна регламентировать адресное пространство, доступное процессам, и уметь безопасно обрабатывать возникающие ошибки, связанные с некорректным доступом к памяти.

Произвольный доступ на чтение из порта ввода/вывода может привести к конфликтам между процессами. Так, если один процесс уже читает данные из порта и другой процесс начинает читать данные из этого же порта, первый процесс потеряет те данные, которые прочитает второй, а попытка чтения из несуществующего порта может привести к аварийному останову или зависанию системы.

Запись данных в порт ввода/вывода более опасна, поскольку одновременная попытка записи данных в порт двумя процессами влечет выдачу непредсказуемой команды устройству, что в свою очередь приводит к его выходу из строя. При этом ОС реализует механизм распределения прав доступа к портам ввода/вывода.

Для исключения вредного влияния прочих программных инструкций ОС должна регламентировать использование специальных команд (маскировка прерываний), либо обеспечивать режим эмуляции маскировки прерываний, а также обрабатывать ошибки выполнения арифметических инструкций.

Дата добавления: 2014-01-05