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系统架构设计师（第二版）学习笔记----嵌入式系统及软件

news 2025/7/3 18:23:34

【原文链接】系统架构设计师（第二版）学习笔记----嵌入式系统及软件

文章目录

  • 一、嵌入式系统
    • 1.1 嵌入式系统的组成
    • 1.2 嵌入式系统的特点
    • 1.3 嵌入式系统的分类
  • 二、嵌入式软件
    • 2.1 嵌入式系统软件分层
    • 2.2 嵌入式软件的主要特点
  • 三、安全攸关软件的安全性设计
    • 3.1 DO-178B标准中软件安全等级与目标的关系
    • 3.2 DO-178B中对软件生命周期的划分
    • 3.3 DO-178B对数据的规定
    • 3.4 DO-178B中软件生命周期的软件开发过程细分
    • 3.4 DO-178B中软件生命周期中的软件综合过程细分
    • 3.5 DO-178B与CMMI的差异

一、嵌入式系统

1.1 嵌入式系统的组成

  • 嵌入式处理器
  • 相关支撑硬件
  • 嵌入式操作系统
  • 支撑软件
  • 应用软件

1.2 嵌入式系统的特点

  • 专用性强
  • 技术融合
  • 软硬一体软件为主
  • 比通用计算资源少
  • 程序代码固化在非易失存储器中
  • 需专门开发工具和环境
  • 体积小、间隔低、工艺先进、性能价格比高、系统配置要求低、实时性强
  • 对安全性和可靠性的要求高

1.3 嵌入式系统的分类

  • 实时系统
  • 安全攸关系统

此外，他们之间的组合产生如下所示的系统分类

二、嵌入式软件

2.1 嵌入式系统软件分层

  • 硬件层
  • 抽象层
  • 操作系统层
  • 中间件层
  • 应用层

2.2 嵌入式软件的主要特点

  • 可裁剪性
  • 可配置性
  • 强实时性
  • 安全性
  • 可靠性
  • 高确定性

三、安全攸关软件的安全性设计

3.1 DO-178B标准中软件安全等级与目标的关系

3.2 DO-178B中对软件生命周期的划分

  • 软件计划过程
  • 软件开发过程
  • 软件综合过程

3.3 DO-178B对数据的规定

  • 文档
  • 代码
  • 报表
  • 记录

3.4 DO-178B中软件生命周期的软件开发过程细分

  • 软件需求过程
  • 软件设计过程
  • 软件编码过程
  • 集成过程

3.4 DO-178B中软件生命周期中的软件综合过程细分

  • 软件验证过程
  • 软件配置管理过程
  • 软件质量保证过程
  • 审定联络过程

3.5 DO-178B与CMMI的差异

  • C M M I 是从过程改进的视角，对软件开发的技术与管理提出要求，覆盖了从个人、项目及组织三个层次的要求，更关注组织整体软件能力提升。DO-178 是从适航审定视角，对软件开发的技术与管理过程提出要求，更关注项目软件质量对于安全性的影响。所以DO-178覆盖的过程范围比C M M I少，比如DO-178C 对于项目监控过程、风险管理过程、培训过程等并没有提出明确要求。
  • C M M I 主要由实践组成，实践是各行业最佳实践的抽象(去环境、方法)提炼，而DO-178C过程主要由目标、活动与数据组成，活动虽不代表具体工作步骤，但活动要求比较具体，并且对过程输出(数据)提出了明确要求，结合DO-178 的配置管理过程，对数据管理与控制的要求也较为具体。
  • C M M I 是集成了系统、软件和硬件等视角，所以在内容和措辞上必须兼顾多个场景，容易产生歧义。而DO-178 聚焦软件，更容易为软件工程师所理解(不代表容易做到)。

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