GB/T 20438.3-2006電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第3部分：軟件要求

ICS25.040N10中華人民共和國國家標準GB/T20438.3-2006/IEC61508-3:1998電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第3部分:軟件要求Functionalsafetyofelectricalelectronic/programmableelectroniesafety-relatedsystems-Part3：Softwarerequirements(IEC61508-3:1998,IDT)2006-07-25發(fā)布2007-01-01實施中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局愛布中國國家標準化管理委員會

GB/T20438.3-2006/IEC61508-3:1998三次前言引言1范圍2規(guī)范性引用文件3定義和縮略語4標準的符合性56軟件質量管理系統(tǒng)6.1日的6.2要求7軟件安全生命周期要求7.1-般要求…………7.2軟件安全要求規(guī)范7.3軟件安全確認計劃編制·7.4軟件設計和開發(fā)……117.5可編程電子集成(硬件和軟件）167.6軟件操作和修改程序·軟件安全確認…7.7軟件修改………7.87.9軟件驗證：··········．··················108功能安全評估….附錄A（規(guī)范性附錄）技術和措施選擇指南…附錄B（規(guī)范性附錄）詳細表格·28圖1B/T20438的總體框架圖2E/E/PE安全生命周期(實現(xiàn)階段)圖3軟件安全生命周期(實現(xiàn)階段）…圖4GB/T20438.2和GB/T20438.3的范圍及關系圖5軟件安全完整性的開發(fā)生命周期(V模式）……圖6可可編程電子硬件和軟件結構的關系…表1軟件安全生命周期：概述表Ａ.1軟件安全要求規(guī)范(見7.2）軟件設計和開發(fā)：軟件結構設計(見7.4.3）…·表A.224軟件設計和開發(fā)：支持工具和編程語言（見7.4.4）表A.3軟件設計和開發(fā)：詳細設計(見7.4.5和7.4.6）………表A.4表A.5軟件設計和開發(fā)：軟件模塊測試和集成(見7.4.7和7.4.8）表A.6可編程電子集成（硬件和軟件）見7.5）…………….26

GB/T20438.3-2006/IEC61508-3：1998表A.7欽件安全確認（見7.7）26表A.8修改(見.8）……小表A.9軟件驗證(見7.9）表A.10功能安全評估(見第8章）表B.1設計和編碼標準(參見表A.4)28表B.2動態(tài)分析和測試(參見表A.5和表A.9）表B.3功能和黑盒測試(參見表A.5、表A.6和表A.7)29表B.4失效分析(參見表A.10)……表B.5建模(參見表A.7）…………29表B.6性能測試(參見表A.5和表八.6）………30表B.7半形式方法(參見表A.1、表A.2和表A.4）30表B8靜態(tài)分析（參見表.9）………………30表B.9模塊化方法(參見表A.4）

GB/T20438.3-2006/IEC61508-3：1998GB/T20438由下列7部分構成：-第1部分：一般要求;第第2部分：電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的要求：第3部分：軟件要求；第第4部分：定義和縮略語：第5部分：確定安全完整性等級的方法示例；第6部分：GB/T20438.2和GB/T20438.3的應用指南；第7部分：技術和措施概述。本部分是GB/T20438的第3部分本部分等同采用國際標準IEC61508-3:1998《電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第3部分;軟件要求》(英文版)本部分的附錄A、附錄B為規(guī)范性附錄，本部分與IEC61508-3:1998在技術內容上沒有差異.為便于使用做了下列編輯性修改：a）將"IEC61508”改為"GB/T20438”b）本"國際標準”一詞改為“本標準"C刪除國際標準中1.2的注2,因為此注所表述的是IEC61508在美國和加拿大等國的應用情況,與我國的實際不符，所以刪除。d）用小數(shù)點"."代替作為小數(shù)點的運號"."。本部分由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出本部分由全國工業(yè)過程測量和控制標準化技術委員會(SAC/TC124)歸口。本部分由機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經濟研究所負責起草。本部分主要起草人：王莉、馮曉升、梅恪、鄭旭、歐陽勁松等

GB/T20438.3-2006/IEC61508-3:1998由電氣和電子器件構成的系統(tǒng)，多年來在許多領域中執(zhí)行其安全功能.以計算機為基礎的系統(tǒng)（-般指可編程電子系統(tǒng)（PES))在許多領域中用于非安全目的,但也越來越多地用于安全目的.為使計算機系統(tǒng)技術更有效安全地使用，有必要進行安全方面的指導。GB/T20438針對由電氣或電子和可編程電子部件構成的、起安全作用的電氣/電子/可編程電子系統(tǒng)(E/E/PES)的整體安全生命周期，提出了一個通用的方法。建立統(tǒng)一的方法的目的是為了針對以電子為基礎的安全相關系統(tǒng)提出一種一致的、合理的技術方針.主要目標是促進應用領域標準的制定在許多情況下，可用多種基于不同技術的防護系統(tǒng)來保證安全(如機械的、液壓的、氣動的、電氣的電子的、可編程電子的，等等)。從安全戰(zhàn)略角度，不僅要考慮各系統(tǒng)中元器件的問題(如傳感器、控制器、執(zhí)行器等).而且要考慮構成組合安全相關系統(tǒng)的所有安全相關系統(tǒng)。因此GB/T20438對電氣/電子/可編程電子(E/E/PE)安全相關系統(tǒng)進行了規(guī)定。GB/T20438還提出了一個框架.在這個框架內。基于其他技術的安全相關系統(tǒng)也可同時被考點進去在各種應用領域里，存在著許多潛在的危險和風險，包含的復雜性也各不相同,從而需應用不同的E/E/PES。對每個特定的應用,則根據(jù)應用的不同而確定所需的安全量。GB/T20438僅是使這些量值規(guī)范化。GB/T20438慮了當使用E/E/PES執(zhí)行安全功能時.所涉及到的整體安全生命周期、E/E/PES安全生命周期以及軟件生命周期的各階段(如初始構思，整個設計、實現(xiàn)、運行和維護到停用)。針對飛速發(fā)展的技術，建立一個足夠健壯而廣泛的能滿足今后發(fā)展需要的框架。有利于促進E/E/PES安全相關系統(tǒng)在不同領域中相關標準的制定,各應用領域和交叉應用領域相關標準應在GB/T20438的框架下制定，使之具有高水平的一致性(如基礎原理,術語等的一致性)并將既安全又經濟。-為達到E/E/PE安全相關系統(tǒng)所需的功能安全，提供了編制安全要求規(guī)范的方法使用了一個安全完整性等級,此安全完整性等級規(guī)定了E/E/PE安全相關系統(tǒng)要實現(xiàn)的安全功能的目標安全完整性等級。采用了一種可確定安全完整性等級要求的基于風險的方案。建立了E/E/PE安全相關系統(tǒng)的數(shù)值目標失效量，這些量都同安全完整性等級相聯(lián)系建立了危險失效模式中目標失效量的一個下限，此下限是對單一E/E/PE安全相關系統(tǒng)的要求。這些系統(tǒng)運行在：低要求操作模式下,為了執(zhí)行它的設計功能.一旦要求時,就把下限設定成平均失效概率為10-522）高要求操作模式或者連續(xù)操作模式下.下限設定成危險失效概率為10-/h.注：單一E/E/PE安全相關系統(tǒng)不一定是單通道結構。采用廣泛的原理、技術和措施以達到E/E/PE安全相關系統(tǒng)的功能安全.但不使用失效-安全的概念.這個概念是在很好定義了失效模式,并且復雜性相對較低時的一個數(shù)值。由于E/E/PE安全相關系統(tǒng)的復雜性均在GB/T20438范圍之內.因此不適用失效-安全的概念

GB/T20438.3-2006/IEC61508-3：1998電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全第3部分：軟件要求范圍GB/T20438的本部分：使用應建立在充分理解GB/T20438.1、GB/T20438.2的基礎上。適用于任何在GB/T20438.1、GB/T20438.2范圍內構成與安全相關系統(tǒng)的一部分有關的或用于開發(fā)安全相關系統(tǒng)的軟件。這種軟件定義為安全軟件。安安全軟件包括操作系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、通信網(wǎng)絡中的軟件、人機界面功能、支持工具、固件以及應用程序。應應用程序包括高級語言、低級語言程序和使用有限可變語言的特殊用途程序（見GB/T20438.4-2006的3.2.7。軟件安全功能和軟件安全完整性等級的要求應明確注1：如果這一要求作為電氣/電子/可編程安全相關系統(tǒng)(見GB/T20438.2—2006的7.2)有一部分已提出.則在此處不需重復，注2：規(guī)定軟件安全功能和軟件安全完整性等級是一個重復的程序,見圖2和圖6注3：文檔結構要求見GB/T20438.1—2006的第5章和GB/T20438.1—2006的附錄A。文檔結構應考慮公司規(guī)程和特殊應用領域的工作實際情況。建立安全生命周期階段和在設計、開發(fā)與安全有關的軟件(軟件安全生命周期軟件模塊)階段和行為的要求。這些要求包括根據(jù)安全完整性等級分等的、在軟件中用于避免和控制故障及失效的措施和技術的應用。e）對向執(zhí)行電氣/電子/可編程集成的機構提供與軟件安全性確認有關的信息提出要求對操作和維護E/E/PE安全相關系統(tǒng)的用戶所需的與軟件有關的信息和規(guī)程的準備提出要求。對修改與安全有關的軟件的機構提出要求結合GB/T20438.1、GB/T20438.2提出對支持工具的要求.如設計開發(fā)工具、語言翻譯器測試和調試工具、配置管理工具。住4：圖4和圖6表示了GB/T20438.2和GB/T20438.3之間的關系。1.2GB/T20438.1、GB/T20438.2.GB/T20438.3和GB/T20438.4是基礎的安全標準,盡管它們不適用于簡單E/E/PE安全相關系統(tǒng)（見GB/T20438.4—2006的3.4.4）.作為基礎的安全標準,根據(jù)IEC導則104和ISO/IEC導則51中包含的原則,各技術委員會在起草標準時應考慮使用這些標準.因為技術委員會的責任之一是在起草自己標準時凡是適用之處都應貫徹基礎安全標準。GB/T20438同時也可作為獨立的標準去使用，1.3圖1表示了GB/T20438的整體框架同時明確了在達到E/E/P