基于SylixOS操作系统的安全计算机平台测试系统的制作方法

本发明属于铁路信号控制，具体涉及基于sylixos操作系统的安全计算机平台测试系统。

背景技术：

1、近年来，通过国家部署的一系列发展科技和产业的重大举措，具有自主知识产权的操作系统取得了重大进展。国内自研操作系统发展持续加快，成为软件国产化的根本保障，成为国计民生关键领域自主可控的战略需求，但国内基础软件(操作系统)存在过于分散发展的问题，面向未来的新型系统建设需要统一引导，特别是在嵌入式操作系统领域，迫切需要实现关键技术和重点产业应用的高质量发展，其标准化战略意义重大。

2、在铁路信号嵌入式领域方面，其应用场景广泛、复杂且支持难度大，行业组件和生态繁杂，国内铁路信号设备大多使用国外操作系统，使用的操作系统更是体系纷乱，因此，亟需构建铁路信号领域嵌入式操作系统的标准化，用于促进铁路信号设备相关的先进技术和产品经验的总结，推动铁路信号设备产品的全过程及产品各个环节达到规范化、科学化、程序化，建立一整套以嵌入式操作系统标准为引领的产品规格体系化，促使铁路信号设备的产品质量和效率的提升。

3、目前国外对嵌入式操作系统的技术要求以及对行业应用选用什么样的操作系统都已有基本的要求，对操作系统的测试规范也有相应的标准，国外操作系统测试规范及技术要求已接近标准化。然而，国内缺乏对铁路信号领域嵌入式实时操作系统的测试技术和评判技术的要求，也未能给正在发展的铁路信号领域设备产品提供可选择的嵌入式实时操作系统的依据准则和要求，此嵌入式实时操作系统的测评方法目前处于空白阶段，因此迫切需要建立一套完整的铁路信号领域嵌入式实时操作系统测评规范，作为铁路信号领域产业应用选择操作系统评价的依据，以标准化推动操作系统在铁路信号领域的产业化场景的应用。

4、当前，在科技部与国铁集团的主持下，基于国产芯片的铁路信号系统自主化研究进展的如火如荼，采用全国产芯片与国产元器件设计研制的安全计算机平台已具备样机，基于安全计算机平台的计算机联锁系统硬件也已搭建完毕。鉴于此，国产操作系统软件在基于国产芯片的联锁系统上的应用技术研究正当其时，急需要研究的国产操作系统软件与国产硬件、信号系统应用软件相结合的技术难题。

5、sylixos是自主研制的大型嵌入式硬实时操作系统，包括嵌入式实时操作系统sylixos和集成开发环境。sylixos具备微秒级的响应时间，提供基于优先级抢占的实时任务调度策略，提供动态加载功能，在功能、性能上可以替代vxworks。铁路信号系统是安全苛求的控制系统，系统安全性是重中之重。铁路信号系统的关键控制单元通常采用嵌入式计算机，其操作系统的安全性对系统整体安全性设计影响重大。因此，对操作系统的安全性、可靠性、实时性要求很高。而在操作系统故障的情况下，是否能及时发现并控制故障影响范围，使之不波及信号系统输出控制的安全性，也是铁路应用需求的重点。

6、目前国外对嵌入式操作系统的技术要求以及对行业应用选用什么样的操作系统都已有基本的要求，对操作系统的测试规范也有相应的标准，国外操作系统测试规范及技术要求已接近标准化。然而，国内缺乏对铁路信号领域嵌入式实时操作系统的测试技术和评判技术的要求，也未能给正在发展的铁路信号领域设备产品提供可选择的嵌入式实时操作系统的依据准则和要求，此嵌入式实时操作系统的测评方法目前处于空白阶段，因此迫切需要建立一套完整的铁路信号领域嵌入式实时操作系统测评规范，作为铁路信号领域产业应用选择操作系统评价的依据，以标准化模块推动操作系统在铁路信号领域的产业化场景的应用。

7、此外，计算机联锁系统接口丰富多样，对硬件接口的读写操作要求实时性高，联锁软件的安全性又是信号系统中的重中之重。以计算机联锁系统架构作为基础，研究嵌入式操作系统如何满足联锁系统接口丰富、实时性要求高、软件可靠性、安全性要求高的问题，也是本发明需要解决的关键问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了基于sylixos操作系统的安全计算机平台测试系统，实现了对铁路信号系统相关接口的测试。

2、本发明提供的基于sylixos操作系统的安全计算机平台测试系统，包括：

3、测试用宿主机、被测目标机及交换机，测试用宿主机与被测目标机之间通过交换机及usb转串口线连接；

4、其中，测试用宿主机为运行windows7操作系统的通用pc机，用于部署集成开发环境以及辅助测试工具软件，集成开发环境与被测目标机的处理平台相对应；测试用宿主机上运行测试系统人机交互界面，集成被测目标机相关平台的全部测试案例数据库,每条测试案例均由测试用宿主机发送至被测目标机内scu板；

5、被测目标机的安全计算机平台包含处理器端及功能硬件端，处理器端为平台内各板卡，功能硬件端为平台的关键硬件；测试过程中，处理器端执行测试命令，对各关键硬件顺序发出测试激励，并将测试结果输出至测试用宿主机，再由测试用宿主机对测试结果进行分析；功能硬件端在收到处理器端发来的测试激励后，执行相关的测试操作，并主要负责具体的数据处理和数据交互工作。

6、进一步地，所述辅助测试工具软件包括但不限于filezilla、securecrt、ecantools及netassist。

7、进一步地，所述测试用宿主机根据系统配置自动从数据库中挑选相匹配的测试案例进行测试。

8、进一步地，所述测试案例包括eth板的通信接口测试、eth板收发数据的临界压力值测试、dram的接口测试及dram的临界压力值测试。

9、进一步地，每条测试案例的测试结果通过usb-hub返回至测试用宿主机。

10、有益效果：

11、本发明将国产嵌入式实时操作系统sylixos应用于国产化安全计算机平台上构建了安全计算机平台测试系统，并在此基础上提出了可行的操作系统测试验证方法，能够实现对铁路信号系统相关操作系统的性能验证，有效识别操作系统的风险源，控制系统风险的发生与放大，提高了铁路信号系统的安全性。

技术特征：

1.基于sylixos操作系统的安全计算机平台测试系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于sylixos操作系统的安全计算机平台测试系统，其特征在于，所述辅助测试工具软件包括但不限于filezilla、securecrt、ecantools及netassist。

3.根据权利要求1所述的基于sylixos操作系统的安全计算机平台测试系统，其特征在于，所述测试用宿主机根据系统配置自动从数据库中挑选相匹配的测试案例进行测试。

4.根据权利要求3所述的基于sylixos操作系统的安全计算机平台测试系统，其特征在于，所述测试案例包括eth板的通信接口测试、eth板收发数据的临界压力值测试、dram的接口测试及dram的临界压力值测试。

5.根据权利要求1所述的基于sylixos操作系统的安全计算机平台测试系统，其特征在于，每条测试案例的测试结果通过usb-hub返回至测试用宿主机。

技术总结本发明公开了基于SylixOS操作系统的安全计算机平台测试系统，将国产嵌入式实时操作系统SylixOS应用于国产化安全计算机平台上构建了安全计算机平台测试系统，并在此基础上提出了可行的操作系统测试验证方法，能够实现对铁路信号系统相关操作系统的性能验证，有效识别操作系统的风险源，控制系统风险的发生与放大，提高了铁路信号系统的安全性。技术研发人员：白帅,赵立志,贾春肖,郭亮,梁志国,郑长宗,刘冰,王拓,宁灵斌,于健洁,李士祥,赵梦瑶,刘逸明,郭虹利,任飞,吴渊,张宏扬,宋志丹,许镇,郭伟受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14