：電子安全相關(guān)系統(tǒng)的:功能安全第部分軟件要求

.040 N 10 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)//:.3 -/—.3 2006//電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)：功能安全部分軟件要求3/-gy—：（ :,)- 發(fā)布于 2017-12-29 2018-07-01 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布//:.3-表目錄 前言…………………………………………………………………………………………………… Ⅴ 引言………………………… ………………………………………………………………………… Ⅵ 1 范圍…………………………………………………… ……………………………………………… 1 2 規(guī)范性引用文件……………………………………………………………………………… ………… 3 3 定義和縮寫……………………………………………………………………4 4 符合標(biāo)準(zhǔn)……………………………… …………………………………………………………… 4 5 文件…………………………………………………………………… ……………………… 4 6 安全相關(guān)軟件管理的附加要求…………………………………………………………………… 4 6.1 目的…………………………………………………………………………………………………… 4 6.2 要求…………………………………………………………………………………………………… 4 7 軟件安全生命周期要求…………………………………………………………………… 5 7.1 概述……………………………………………… ………………………………5 7.2 軟件安全需求規(guī)范……………………………………………………………………………… 10 7.3 系統(tǒng)安全軟件確認(rèn)計(jì)劃…………………………………………………………………… 13 7.4 軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)………… …………………………………………………………………………… 14()……………………………………………… ………………7.5 可編程電子集成軟硬件 22 7.6 軟件操作和法規(guī)修改……………………………………………………………… …………… 23 7.7 系統(tǒng)安全確認(rèn)的軟件方面…………………………………………………………………… 23 7.8 軟件修改…………………………………………………………………………24 7.9 軟件驗(yàn)證…………………………………… ……………………………26 8 功能安全評(píng)估………………………………………………………………………… 29()……………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………。 ……………………附錄規(guī)范性附錄一致性項(xiàng)目安全手冊(cè)軟件組件附加要求D68()//……………………………………附錄信息性附錄和2.370()之間的關(guān)系…… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………。 … 79 總體框架圖/…………………………………………………………………… 1 總體安全生命周期圖………………………… ……………………………………………… 23//()………………………………………………………… 圖3 EEpE系統(tǒng)安全壽命實(shí)現(xiàn)階段的周期 6()……………………………………………… 圖實(shí)現(xiàn)階段的軟件安全生命周期 46 圖/和/…………………… ……………………………… 5 .2 .37Ⅰ /— /: .3 -()………………………………………… 圖軟件系統(tǒng)能力和開發(fā)生命周期模型 6V7 圖 G.1 變量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜性………………………………………………………… 76:……………………………………………… ……………… 表軟件安全生命周期概述 18( )…………………………………………………………………… 表 A.1 軟件安全要求規(guī)范見7.230:() ……… ……………………………………… 表 A.2 軟件設(shè)計(jì)與開發(fā) 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)見7.4.331:() ……… ……………………………………… 表A.3 軟件設(shè)計(jì)開發(fā)支持工具和編程語言見7.4.432：()…………………… ……………………… 表 軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的詳細(xì)設(shè)計(jì)見A.47.4.5 7.4.633：()………………………… …… 表軟件設(shè)計(jì)開發(fā)軟件模塊測(cè)試集成見A.57.4.7 7.4.834()( )…………………………………… …………… 表A. 6 可編程電子集成硬件和軟件見7.534( )…………………………………………………… 表A.7 見軟件方面的系統(tǒng)安全確認(rèn)7.735()……………………………………………………………………………… 修改表A.8見7.835( )……………………………………………………………………………… 表A.9 軟件驗(yàn)證見7.936()……………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………… 37 表 b.2 動(dòng)態(tài)分析與試驗(yàn)………………………………………………………… ……………………… 37 表 b.3 功能和黑盒測(cè)試…………………………………………………………………………………… 38 表 b.4 失效分析………………………………………………………………………………………… 38 表 b.5 建?！?……………………………………………………………39 表 b.6 性能試驗(yàn)…………………………………………………… ………………………… 39 表 b.7 半正式方法………??…………………………………………………………………………… …… 39 表 b.8 靜態(tài)分析………………………………………………………………………………………… 4 0 表 b.9 模塊化方法…… ………………………………………………………………………41—…………………………………………………… 表C .1 系統(tǒng)安全完整性屬性軟件安全需求規(guī)范 45——……………………………… 表 C.2 系統(tǒng)安全完整性屬性軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)ign 47——………………………… 表 C.3 系統(tǒng)安全完整性屬性軟件設(shè)計(jì)開發(fā)支持工具和編程語言 53——（，表 C.4 系統(tǒng)安全完整性屬性軟件設(shè)計(jì)開發(fā)詳細(xì)設(shè)計(jì)包括軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件模塊設(shè)計(jì)和編碼）……………………………………………………………………………………………… 54——……………… ……… 表 C.5 系統(tǒng)安全完整性軟件設(shè)計(jì)開發(fā)軟件模塊測(cè)試與集成的屬性 55—() ……………………………… 表 C.6 系統(tǒng)安全完整性屬性可編程電子集成硬件和軟件 57——………………………………………… 表 C.7 系統(tǒng)安全完整性 屬性系統(tǒng)安全確認(rèn)的軟件方面 58——…………………………………… ……………… 表C.8 系統(tǒng)安全完整性屬性軟件修改 58—………… ………………………………………… 表C.9 系統(tǒng)安全屬性軟件驗(yàn)證完整性 60—……………………………………………………………… 表 C.10 系統(tǒng)安全完整性功能的屬性總體安全評(píng)估 60——…………………………………………………………………… 表 C.11 詳細(xì)屬性設(shè)計(jì)和編碼標(biāo)準(zhǔn) 61——…………………… …………………………………………… 表 C.12 詳細(xì)屬性動(dòng)態(tài)分析與測(cè)試 62——……………………………………………………………… …………… 表 C.13 詳細(xì)屬性函數(shù)和黑盒測(cè)試 63—……………………………………………………………………………… 表 C. 14 詳細(xì)屬性失效分析 64—………………………………………………………………………………………… 表 C.15 詳細(xì)屬性建模 65—………… ………………………………………………………………… 表 C.16 詳細(xì)屬性性能測(cè)試 65 —………………………………………… ………………………………… 表 C.17 詳細(xì)屬性半形式化方法 65 Ⅱ/—/:.3 -— …………………………………………… ……… 表 C.18 系統(tǒng)安全完整性靜態(tài)分析 66—……………………………………………………………………………… 表 C.19 詳細(xì)屬性模塊化方法 67 表/需求分類……………………………………………………………………………… E.1.270 表/相關(guān)軟件需求以及與特定類型軟件的典型關(guān)聯(lián)……………………… E.2.270 表 F.1 模塊耦合——定義術(shù)語………………………………………… 73 表 F.2 模塊耦合類型…………………………………………………………………… ………… 74Ⅲ/— /:.3 -/" / /": 電氣和電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全分為七個(gè)部分——:;部分一般要求1——： //;第 2 部分：電氣和電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的要求——第 2 部分：軟件要求 3——:;部分定義和縮寫 4——:;第 5 部分確定安全完整性級(jí)別的方法示例——部分：/和/的應(yīng)用指南； .2 .3——：.

部分技術(shù)與措施概述 7 本部分是/的一部分。本部分根據(jù)/—給出的規(guī)則起草。 GbT1.1 2009/—》//：本部分取代了電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第3部分》，/—，：軟件要求與2006.3相比主要技術(shù)變化如下:——();增加了軟件系統(tǒng)能力的屬性，見附錄C————()；增加了合規(guī)項(xiàng)安全手冊(cè)軟件組件的附加要求，見附錄D————//()；添加了和中間的關(guān)系見附錄。 2. 3E———();增加了單機(jī)軟件組件互不干擾技術(shù)，見附錄F———()。添加了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的生命周期定制指南。參見附錄 G：“//本節(jié)使用翻譯方法為等效-電氣和電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)功能安全：”。第 3 部分軟件要求 3 本部分由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。 (/)。本部分由全國工業(yè)過程測(cè)量控制與自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口：上海創(chuàng)新互聯(lián)、（）、工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所皮爾茲工業(yè)自動(dòng)化貿(mào)易創(chuàng)新互聯(lián)創(chuàng)新互聯(lián)（）、（）、。

龍自動(dòng)化創(chuàng)新互聯(lián)西門子創(chuàng)新互聯(lián)創(chuàng)新互聯(lián)：,,,,,,,,,本節(jié)豐小生夏明敻溫仄施李學(xué)凌周優(yōu)爭劉洋黃羅暗樁凌云李佳劉小東的主要起草人,,, ,, ,,,。梅豪、華容、張龍、葉軍、楚維中、邱坤、孟鄒慶、肖佳琪、王德基，本部分所替代標(biāo)準(zhǔn)的前一版本為：---/-。 .3 2006Ⅴ /— /: .3-簡介,.多年來，由電氣和電子設(shè)備組成的系統(tǒng)已在許多應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮其安全功能?；谟?jì)算機(jī)的系統(tǒng)（- ），一般是指在其應(yīng)用領(lǐng)域中用于執(zhí)行非安全功能的可編程電子系統(tǒng)，也越來越多地用于執(zhí)行安全功能。決策者要想安全有效地使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，就必須有足夠的安全指導(dǎo)并據(jù)此做出決策。 ///(// )，用于執(zhí)行安全功能的電氣和/或電子和/或可編程電子 EEpE 組件。針對(duì)系統(tǒng)安全生命周期的所有活動(dòng)提出了一種通用方法。 / 為基本的安全相關(guān)系統(tǒng)提出一致且合理的技術(shù)政策。主要目標(biāo)是在一系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上推動(dòng)產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)的制定。

:/([],[],[]).注：參考文獻(xiàn)中給出了基于系列標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)示例。參見參考文獻(xiàn) 2 和 3。電子可編程電子）。因此，我們必須考慮各種安全策略，而不僅僅是單個(gè)系統(tǒng)中所有組件的問題，例如，，等）。 / 傳感器、控制器、執(zhí)行器等也需要考慮不同安全相關(guān)系統(tǒng)組合后的問題。因此，在關(guān)注電氣//(//)、、、、氣電子可編程電子EEpE安全相關(guān)系統(tǒng)時(shí)，還提供了一個(gè)框架，在此框架內(nèi)基于其他技術(shù)的安全相關(guān)系統(tǒng)也可以考慮。 ,,,各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域都有很多潛在的危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)，涉及的復(fù)雜度也不同，所以需要應(yīng)用不同的應(yīng)用 //. ，。 EEpE安全相關(guān)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)具體應(yīng)用的諸多因素確定每個(gè)具體應(yīng)用所需的安全措施/作為基本原則，這些措施可以在未來產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂中得到規(guī)范現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。 /———//,,//考慮到使用EEpE系統(tǒng)執(zhí)行安全功能時(shí)所涉及的整體安全生命周期，EEpE系統(tǒng)安全(,,,);生命周期和軟件安全生命周期的各個(gè)階段作為一個(gè)整體的初始概念設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)運(yùn)維到退役---，；為技術(shù)的快速發(fā)展，建立一個(gè)足夠完善和廣泛滿足未來發(fā)展需求的框架---//;/制定涉及EEpE安全相關(guān)系統(tǒng)的產(chǎn)品和應(yīng)用領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)可以在框架中制定，（框架下的產(chǎn)品和應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)的制定，應(yīng)在應(yīng)用領(lǐng)域和跨應(yīng)用領(lǐng)域具有高度的一致性，如依據(jù)）；這個(gè)原理、術(shù)語等，這樣既安全又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠——//,;為實(shí)現(xiàn)EEpE安全相關(guān)系統(tǒng)所要求的功能安全提供了編寫安全要求和規(guī)范的方法——采用了一種基于風(fēng)險(xiǎn)的方法，可以確定安全完整性要求； — —,//引入安全完整性等級(jí)用于指定EEpE安全相關(guān)系統(tǒng)要執(zhí)行的安全功能的目標(biāo)安全完整性等級(jí)；：/,.

注2沒有規(guī)定每個(gè)安全功能的安全完整性等級(jí)要求，也沒有規(guī)定如何確定安全完整性等級(jí)。相反，它提供了一個(gè)基于風(fēng)險(xiǎn)概念的框架和技術(shù)示例。 ———//, 建立EEpE安全相關(guān)系統(tǒng)的目標(biāo)故障量，以執(zhí)行安全功能。這些數(shù)量都與安全完整性等級(jí)有關(guān)； ———//,. // 建立單個(gè)EEpE安全相關(guān)系統(tǒng)執(zhí)行安全功能時(shí)的目標(biāo)故障量下限。這些 EEpE 安全相關(guān)系統(tǒng)在以下條件下運(yùn)行：-5———，；低需求運(yùn)行模式的下限設(shè)置為按需發(fā)生危險(xiǎn)故障的平均概率為10———軟件安全實(shí)現(xiàn)-安全編程技術(shù)，-9/。高要求或連續(xù)運(yùn)行模式的下限設(shè)置為危險(xiǎn)故障的平均頻率為10 h：//。注意 單個(gè)安全相關(guān)系統(tǒng)不一定是單通道架構(gòu) 3 EEpE:,。 （注意，非復(fù)雜系統(tǒng)可以通過安全相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更好的安全完整性，但對(duì)于4)等相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，比如可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)，這些限制代表什么可以目前達(dá)到 Ⅵ/—/:.3-———,; 基于行業(yè)實(shí)踐中獲得的經(jīng)驗(yàn)和判斷，設(shè)定了避免和控制系統(tǒng)性故障的要求。一般不能量化，允許對(duì)特定的安全功能進(jìn)行說明，即如果滿足標(biāo)準(zhǔn)中的所有要求，則認(rèn)為已達(dá)到與安全功能相關(guān)的目標(biāo)失效量，并且引入系統(tǒng)能力，該能力表示一個(gè)組件滿足EEpE安全完整性等級(jí)要求時(shí)系統(tǒng)安全完整性的置信度；———,//，采用var EEpE 安全相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能安全的原理、技術(shù)和措施較多，但沒有明確的使用損失。

,, """效率和安全的概念。但是，如果能滿足標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)條款的要求，故障安全的概念和本質(zhì)——",。可以應(yīng)用安全原則軟件安全實(shí)現(xiàn)-安全編程技術(shù)，也可以采用這些概念 Ⅶ/— /:.3 -/ / 電氣和電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)：功能安全第 3 部分軟件要求 3 1 范圍/本部分：1. 1) 應(yīng)在充分了解/和/的基礎(chǔ)上使用； .1 .2) 適用于構(gòu)成安全范圍內(nèi)/和/或安全開發(fā)的安全相關(guān)系統(tǒng)的一部分。1.2． (.所有相關(guān)系統(tǒng)的任何軟件。本軟件定義為安全相關(guān)軟件，包括操作系統(tǒng)軟件、、、、、)；軟件通信網(wǎng)絡(luò)中的軟件人機(jī)界面功能固件和應(yīng)用軟件）/范圍內(nèi)的安全相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)和配置支持工具。 1.2 具體要求；) 規(guī)定軟件安全功能和軟件系統(tǒng)能力的要求； d:/ /( /—) 注意本要求是否作為電氣和電子可編程部分的電子安全相關(guān)系統(tǒng)規(guī)范已被提及。 2 2017 7.2,.

這里不需要重復(fù)輸出：,。注：軟件安全功能和軟件系統(tǒng)能力的規(guī)定是一個(gè)迭代過程，見圖23 6:/—。注 章和附錄文件結(jié)構(gòu)中的文件結(jié)構(gòu)要求可能需要考慮公司法規(guī)和特殊應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際情況。 1 2017 5A 作品。 :""/—。注 術(shù)語系統(tǒng)能力的定義見 .4 2017 3.5.9)()e 在安全相關(guān)軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中建立軟件安全生命周期模型 軟件安全的開發(fā)安全生命周期各個(gè)階段和需求的生命周期模型。 , 活動(dòng)要求 這些要求包括應(yīng)用措施和技術(shù)來避免和控制軟件中的故障和故障，根據(jù)系統(tǒng)能力進(jìn)行分類。 ),//f 請(qǐng)求與系統(tǒng)安全確認(rèn)軟件相關(guān)的信息。此信息將傳遞給執(zhí)行 EEpE 系統(tǒng)集成的組織。 ) 操作和維護(hù)用戶/安全相關(guān)系統(tǒng)所需的軟件相關(guān)信息和程序的編寫要求。 ) 對(duì)修改安全相關(guān)軟件的組織提出要求。 h)//,,, 結(jié)合并提出對(duì)支持工具的要求，例如設(shè)計(jì)和開發(fā)工具，語言翻譯器。 1.2、。測(cè)試和調(diào)試工具 配置管理工具://。注意 圖中顯示了和 5.2 之間的關(guān)系。 3)不適用于符合該系列的醫(yī)療設(shè)備。

/, /, //, 是基本的安全標(biāo)準(zhǔn)，雖然不適合1.2 ... 3.4//( /—)，用于低復(fù)雜度的安全相關(guān)系統(tǒng)，但用作基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)。 4 2017 3.4.3 委員會(huì)在指南和/或指南的指導(dǎo)下制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以使用它。 /、ISO .1/、/ 和 / 也可用作獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)。 /'S 橫向安全。 3. 該功能不適用于本系列指導(dǎo)下的醫(yī)療設(shè)備。 ，。 ,1.3 每個(gè)技術(shù)委員會(huì)的職責(zé)之一是在起草他們的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)盡可能地使用基本的安全標(biāo)準(zhǔn)。本部分所要求的試驗(yàn)方法或試驗(yàn)條件以及本基本安全標(biāo)準(zhǔn)僅由這些技術(shù)委員會(huì)起草。適用于明確引用或包含在標(biāo)準(zhǔn)中的情況。 /,// 圖中展示了整體框架，同時(shí)闡明了這部分在實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)系統(tǒng)功能安全的過程中的作用1.4。 1

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