88、嵌入式系统的可靠性、安全性与系统重置策略

嵌入式系统的可靠性、安全性与系统重置策略

在嵌入式系统的开发与应用中，可靠性、安全性以及系统重置是至关重要的方面。这些因素直接影响着系统的性能、稳定性以及用户体验。本文将深入探讨这些关键领域，为嵌入式系统开发者提供有价值的参考。

1. 系统可靠性

1.1 硬件可靠性

硬件可靠性的计算在军事、航空航天等领域已经有多年的历史。通常使用软件工具来跟踪各种组件，包括哪些是冗余组件，哪些是非冗余组件。每个组件都有标准的故障率，工具会据此计算整个系统的平均无故障时间（MTBF）。然而，基于标准可靠性数据的计算并不是特定设计故障率的精确预测，因为不同的使用假设、操作环境、用户复杂程度等因素都会影响实际故障率。不过，在特定应用领域，产品的故障率与这些计算结果往往存在相对稳定的比例关系。例如，在某些应用中，实际故障率可能是计算预测值的30%，并且这个比例可能适用于该领域的所有产品。

1.2 软件可靠性

与硬件不同，软件组件在许多问题上往往具有高度相关的故障。相同的软件副本在相同情况下通常会以相同的方式失败。因此，提高软件可靠性需要采用不同的方法，主要包括提高软件质量、软件状态清理和精心考虑的多样化软件。
- 高质量软件 ：提高软件可靠性最有效的方法是尽可能消除软件中的错误。这包括代码、设计、需求甚至用户手册中的错误。雇佣优秀的开发人员、提供良好的工具和工作环境、合理的截止日期、明确的需求以及测试支持等都是提高软件质量的重要起点。但要获得真正高质量的软件，还需要一个良好的软件过程。通过遵循安全关键设计方法，可以帮助确保软件达到所需的可靠性水平。
- 软件状态清理