Durch Techniken wie 'Fly by Wire' vollzieht sich ein Wandel in der Steuerung von Flugzeugen. Servomotoren übertragen die von einem Rechner ermittelte Steuerinformation auf die Leitwerke des Flugzeuges. Dabei ist es gleichgültig, ob die Steuerinformation vom Piloten oder vom Autopiloten stammt. In jedem Fall führt die neue Technik zu einem verstärkten Einsatz von Computern in Flugzeugen. Die Software für diese Rechner ist in vielen Fällen sicherheitskritisch und unterliegt deshalb besonderen Anforderungen. Jede Software, die Teil eines Systems in einem Flugzeug der zivilen Luftfahrt ist, muss nach der Norm DO-178B zertifiziert werden. Die dazu nötigen Abnahmen werden von der amerikanischen Flight and Avionic Administration FAA vorgenommen. Neben der Norm DO-178B gibt es noch den internationalen Industriestandard IEC61508, der die Zuverlässigkeit von Systemen erhöhen soll. Betriebssysteme an Bord von Flugzeugen unterliegen dem Standard ARINC653. Die Schwerpunkte der drei Standards sind unterschiedlich gelagert. Während der striktere Standard DO-178B fordert, dass jede Codezeile eines Programmes unter allen Bedingungen gestestet wurde, gibt sich der Standard IEC61508 damit zufrieden, dass ein System über einen bestimmten Zeitraum fehlerfrei funktioniert. ARINC653 ist eine Richtlinie, mit der die Sicherheit eines Betriebssystems durch zwei Maßnahmen erhöht wird. Diese Maßnahmen sind die zeitliche und räumliche Trennung von Softwarekomponenten. Die räumliche Trennung von Softwarekomponenten wird durch eine besondere Hardware, die Memory Management Unit (MMU), unterstützt. Die MMU teilt den Adressraum des Hauptspeichers in verschiedene Partitionen. Auf diese Weise kann ein fehlerhaftes Programm höchstens eine Partition zerstören. Die zeitliche Trennung wird dadurch erreicht, das der Scheduler des Betriebssystems den sicherheitskritischen Prozessen ausreichend große Zeitintervalle zuteilt. Weitere Ansätze den sicherheitskritischen Anforderungen in der Avionik Rechnung zu tragen sind der statische Softwareaufbau zur Laufzeit, der Einsatz besonderer Überwachungs- und Testroutinen sowie ein redundanter Hardwareaufbau.
Einsatz hochoptimierter Software in sicherheitskritischen Systemen
2004
13 Seiten, 3 Tabellen
Conference paper
German
Richtig programmieren. C in sicherheitskritischen Systemen
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