【功能安全软件实践】软件安全机制2–SOC安全监控

此篇文章《【功能安全软件实践】软件安全机制2–安全监控要求》从理论层面介绍了安全监控的需求导出，并且从MCU域和SOC域两个维度介绍了安全监控的相关知识点。这篇文章《【功能安全软件实践】软件安全机制2–安全监控实践》从实践的角度，介绍了MCU上安全监控的实施方法。本文将沿着前两篇文章的脉络，围绕SOC域上安全监控的实践方法进行讨论。

2. Deadline监控实践

Deadline监控一段程序相领两个检查点的运行时间是否超出预期，在监控代码段的首尾分别调用ReportCheckpoint() 函数，具体示例如图6所示。

图6 Deadline监控打点代码

Deadline监控需要配置的参数如表3所示。

表3 Deadline监控配置参数

由于监控的代码段运行时间是2s，所以设置最早达到时间不早于1.9s，最晚达到时间不晚于2.2s，如图7所示。

图7 Deadline监控参数示例1

运行程序，观察控制台结果，发现进程pid号一直没变，说明程序执行时间符合预期，如图8所示。

图8 Deadline监控调试截图1

改变配置参数文件，将终点的最早达到时间改为0.9s，最晚达到时间改为1s，如图9所示。

图9 Deadline监控参数示例2

改动后的参数与程序时间运行时间不符，运行程序之后会发现控制台的进程pid一直变化，如图10所示，说明Deadline监控到了程序的执行时间与预期的不符，一直在执行程序重启操作。

图10 Deadline监控调试截图2

总结一下，Deadline监控无论进程线程，在要监控deadline的代码段起始处和终止处调用ReportCheckpoint函数打点。

3.Logical监控实践

Logical主要监控程序运行的逻辑是否符合预期，对于需要监控的程序，在监控的地方先后调用ReportCheckpoint() 函数，具体实例如图11所示。

图11 Logical监控打点代码

示例程序的执行逻辑是检查点91—检查点92—检查点93—检查点94—检查点95—检查点96再到检查点91一直循环执行。Logical监控需要配置的参数如表4所示：

表4 Logical监控配置参数

正确配置的Logical配置参数json文件如图12所示。

图12 Logical监控参数示例1

运行程序，观察控制台进程pid一直不变，如图13所示，程序逻辑流监控无误。

图13 Logical监控调试截图1

修改Logical配置参数json，如图14所示。

图14 Logical监控参数示例2

运行程序，发现控制台的进程pid一直变化，说明逻辑流监控识别到了错误，进程一直重启，如图15所示。

图15 Logical监控调试截图2

总结一下，Logical监控，无论进程线程，按程序的运行逻辑分别调用ReportCheckpoint函数打点。

SOC域安全监控的故障处理措施，上面主要介绍了重启，与MCU一致，SOC域也可以通过硬件看门狗来处理。如果监控实体运行异常，则一般停止喂狗，这样硬件看门狗在计时器归0之后就会触发SOC的硬件复位。另一种处理方式是通知MCU芯片，让MCU芯片执行整体的程序流错误故障处理。