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汽车软件节制体系的故事

2019-05-17 16:12 来源:tgfcer 提交:poster

前几年闹得沸沸扬扬的丰田刹不住事件最近又有新进展。十月尾俄克拉荷马的一次庭审,2007年一辆2005年凯美瑞暴冲(Unintended Acceleration,UA)致一死一伤事件中丰田被判有责。引起普遍存眷的是庭审中重要证人Michael Barr的证词让陪审团同意丰田的能源体系

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【第一部分】配景简介




前几年闹得沸沸扬扬的丰田刹不住事件最近又有新进展。十月尾俄克拉荷马的一次庭审,2007年一辆2005年凯美瑞暴冲(Unintended Acceleration,UA)致一死一伤事件中丰田被判有责。引起普遍存眷的是庭审中重要证人Michael Barr的证词让陪审团同意丰田的能源体系软件存在弘大漏洞可能导致此类事件。这是丰田在同类事件中第一次被判有责。庭审过后丰田马上同意支付300万美元进入调解程序。

出于好奇,我漫不经心公开载了Barr的286页证词,却一下子被吸引住了。几天内读完,算是对这次事件停止了一次深入了解。下面就从生手角度总结一下这份证词并尝试以更简略的语言解释里面提到的暴冲原因和丰田犯下的错误。

Barr的证词下载自他的小我博客Barr Code,但如今该文已经被删除。见2楼。

Michael Barr是谁?他是一名拥有20年以上行业经验的嵌入式体系工程师。在十八个月中,有12位嵌入式体系专家,包Barr,受原奉告讼团所托,被关在马里兰州一间高度保安的房间内对丰田能源节制体系软件(重要是2005年的凯美瑞)源代码停止深度审查。这房间没有英特网,没有手机信号,他咱咱们进出不能携带任何纸张、记载甚至皮带。末了的调查结果被写入一份800页,13章的详细申报。而鉴于窃密协定,调查内容不停没有颁布,直至俄克拉荷马这次庭审才首度部分公开(申报自己似乎还没公开)。

回到正题。丰田的软件有没有缺点?根据Barr的调查,谜底是有。这其实是废话,任何软件都邑有缺点,关键在于是什么样的缺点。丰田的软件缺点分为三类:

    非常专业的布局设计。
    软件设计的基本请求是模块尽量简略化,因为如许可以或许或许一来更易于阅读二来更易于掩护。但丰田的工程师显然没有遵照这原则。Barr应用一种对象主动根据代码的可能分支数目评估函数的复杂度,结果是丰田的软件中至少有67条函数复杂度超过50,意味着运行这个函数可能出现超过50种分歧的履行结果,属于“非可测”级别。因为为了测试这50个分歧的结果,必需准备至少50条分歧的测试用例和相应的文档,在临盆环境中一样平常是不实际的。作为比较,Barr表示他自己的公司严厉履行的此中一条规定便是任何代码复杂度不能超过30,否则不合格。而在这67条函数中另有12条复杂度超过100,到达“非可掩护”级别,意味着一旦发现缺点(Bug)也无法修复,因为实在太复杂,修复缺点的过程中会发生新的缺点。此中最复杂的一条函数有超过1300行代码,146个可能履行门路——正好用于根据各传感器数值计算节气门开关角度。
    如果你不知道什么是节气门,那么这里我稍微解释一下。为了让内燃机运行,有三大要素:燃油、空气和点火时机。空气和燃油的混合物进入气缸,被火花塞在正确的光阴点燃推动活塞并最终推动曲轴和车轮前进。在电喷技术创造以后直到2002年曩昔,三大要素的燃油和点火光阴是由电子设备节制,节气门机械衔接加快踏板,由司机间接节制。节气门大致是一个衔接加快踏板的“空气龙头”——踩上来越多,“龙头”打开得越大,允许越多的空气进入发动机输入更大的能源。2002年以后,丰田引入的“电子油门”让电子体系掌管了末了一个要素:空气。加快踏板不再机械衔接节气门,而是衔接一些传感器,由行车电脑将这些传感器数值计算成节气门开启角度再由马达节制节气门。咱咱咱们稍后会再讨论节气门开合。
    极复杂的代码带来的是极复杂的功效。下面说一下被称为“厨房洗涤盆”的Task X。这里先解释一下,丰田的软件体系和很多别的软件系同一样,都是由一个管辖程序(称之为“操纵体系”)和若干小程序(称之为Task)构成。就好比电脑上跑的Windows是管辖全局的操纵体系,网络浏览器和记事本是跑在操纵体系上的小程序。丰田的体系里每个Task都有自己的名字,但这些名字非常敏感,敏觉得每次被提及的时候律师都请求法庭内的没有阅读代码权限的人全体清场。为了削减清场次数,Barr将这个最重要的小程序称为Task X。这个Task X有多重要呢?跟厨房里的洗涤盆一样重要。它卖力非常多的工作,包含计算节气门开启角度、速率监测和对峙、定速巡航监测等等。Task X的不正常运行被认为是暴冲事件的元凶。稍后会再持续讨论Task X。
    另有一些别的匪夷所思的发现。比如丰田的软件包含了超过一万一千个全局变量。如果你不知道什么是全局变量,那么只必要知道软件设计的一样平常原则是要尽量少应用全局变量,因为有可能带来无法预测的结果。这里的“少”的意思是“尽量接近零”,相对不会是一万一千个。

    不相符软件开拓尺度。
    犹如很多行业一样,汽车行业也有自己的尺度。更详细一点,因为汽车的危险性质,汽车节制体系被划分为“平安关键性体系(Safety Critical System)”——说白了便是平安性非常重要,弄不好会死人的。为了到达这一分外请求,汽车相干软件开拓职员定期举行集会讨论并发布编程尺度,称为MISRA C。该尺度的2004年版的感谢列表里还能看到丰田员工的名字,至少让外界认为丰田确切也在遵照这些尺度。
    真的吗?根据源代码来看,谜底是否定的。对此之前的NASA申报也有所提及,丰田辩称他咱咱们遵照的不是行业尺度,而是丰田内部编程尺度。这一尺度与行业尺度的吻合程度到达50%。但是Barr认为根据他的调查,两个尺度之间吻合度小于10%,甚至有若干尺度条目互相抵触。后来发现丰田的代码甚至没有遵照丰田内部尺度,当然比起别的成就这个已经无关紧要了。
    MISRA C拥有超过100条尺度,NASA的调查只应用了到此中35条停止校对,发现超过7000处违规代码。Barr应用全体条目,对照结果是丰田的程序拥有超过80000处违规代码。
    这些数字说明了什么?根据统计,违规数目可以或许或许用于预测代码中暗藏的缺点(Bug)数目。在之条件到的汽车相干软件开拓职员集会中,有人就这一主题发表过专题演讲,提出每30处违规代码可能包含一个严重缺点和十个轻微缺点。讽刺的是这人是丰田员工。
    分外必要指出MISRA C此中一个规矩的内容是不得应用递归。
    如果你不知道什么是递归,那么这里我稍微解释一下。递归是一种计算办法。但一样平常计算办法要么是自己算,要么询问别的计算模块索要结果。而递归则是颠末过程问一层层问自己的办法实现计算。好处是代码简略,坏处是计算层数不固定。可能会2层就出结果了,也可能会是10000层,在设计程序的时候无从得知。
    软件计算必要消耗存储器。越繁琐、越长的计算自然必要占用越多的存储器。递归的成就在于其嵌套层数无法预测,从而导致可能消耗的存储器容量无法节制。稍后会再讨论存储器。

    对关键变量缺乏掩护。
    什么是变量?变量便是存在一段存储器的0和1的丛聚。这些变量既可以或许或许是一些函数的处理结果,也可以或许或许是另外一些函数的处理原资料。比方说前面提到有一条程序专门计算节气门开合角度,比如说是20度,这个20便是一个变量,存在存储器的一个指定地位。另外一个程序专门卖力开合节气门,它知道去那个指定地位读取这个20,然后把节气门开启20度。
    什么是掩护?嵌入式体系,或许任何体系,都邑在一定条件下发生硬件或许软件错误。客观上这是无法防止的。而且汽车作为一个时常在震动、发热、位移的体系,它的内部环境不能说不恶劣,发生硬件错误的可能性甚至更高。什么样的硬件错误呢?别忘了变量都是0和1的组合,这些0和1由存储器上的高低电平代表。因为某些不行抗原因,一个电平从高变成低,或许反过来,那么这个变量就被更改了。这被称为“位反转(Bit Flip)”。为了对抗如许的工作发生,必要对变量停止掩护。掩护的办法一样平常是镜像法。简略来说便是在两个分歧的地方写入同一个变量,读取的时候两边都读,比较是不是同等。如果不同等,那么可以或许或许得知这个变量已经不行靠,必要停止容错处理。
    丰田的程序全体上对其上万个变量停止了有用掩护,但成就出在操纵体系上。前面提到丰田的软件本质上分为操纵体系和Task。Task是由丰田自己开拓,但是操纵体系则是由芯片供给商供给,固化在芯片里的。丰田在这里的过失是没有对供给商供给的代码停止深度审核,拿到什么用什么。
    另外一个掩护措施是错误校验码(Error Detective and Correction Codes,EDAC)。这是一个硬件层面的数据掩护措施。简而言之便是给内存中每个字节(8比特)后面物理地增长几比特校验码。如许万一变量出错了,可以或许或许颠末过程校验码得知,甚至可以或许或许颠末过程校验码修复一些轻微错误。这个措施十分简略有用,但是在2005年款凯美瑞的体系中完全没有应用,丰田却奉告NASA他咱咱们用了。而在2008年款凯美瑞中应用了3比特长的EDAC。Barr认为是为了节省本钱,否则应该应用5比特长。
    另有值得一提的是,汽车相干的软件行业有那么几家操纵体系供给商,早已构成为了一套成熟模范称为OSEK。各供给商开拓的相符OSEK认证的操纵体系至少都能到达一定的品格。但丰田选用的操纵体系却没有颠末过程认证,让人不解。



如今咱咱咱们知道丰田在编写软件的时候至少有三种缺点。那么重点成就:丰田的这些软件缺点是否会导致车辆暴冲?根据Barr的调查,谜底是有可能。暴冲的起因必要结合上述三种缺点来说明。

汽车正常运行必要倚靠若干程序(这里叫Task)的同时运作。Task有很多,CPU只要一块,在任什么时候刻只能处理一个Task,怎么办呢?这必要操纵体系的兼顾计划,正当分派CPU的任务,让每个Task都能按时履行。如果出现某种意外,让某个Task突然不履行了,那么就称为这个Task“死亡”。Task死了,自然不能履行它的任务。根据Barr的测试,在某些特定环境下,Task X的死亡可以或许或许导致节气门敞开——因为Task X的此中一个任务便是根据司机的操纵计算节气门开合角度,它死了也就没法从新计算这个角度,即使司机把脚挪开加快踏板,节气门也无法关闭。此为暴冲的间接原因。更糟糕的是,节气门的开合角度这个数值,被Task X算进去以后保留在一个变量中。这个特定的变量正好没有被掩护(缺点3)。意味着万一Task X死亡而且停止计算,这个数值有可能因为不行抗原因被改变,而程序无从得知。

那么Task X为何会死亡呢?一样平常是因为内存出错。这个出错可能是一个小小的位反转,也可能是内存里的数值被别的程序错误覆盖。同一体系内同时运行了若干程序,这些程序必要同享一块内存,内存内部必然要被划分成若干块。比如第一块给程序1,第二块给程序2,等等。如果程序1因为某些原因(比如Bug)写到第二块内存上去,就会导致程序2读取了错误的信息。这便是所谓的内存出错。丰田的体系里,正好有这么两块相邻的内存块。第一块被称为“堆栈(Stack)”,这是统统Task存储它咱咱们运行状况的地方,大小为4KB。与之相邻的地方储存了操纵体系停止任务分派的记载。那么可以或许或许想象,如果很多Task给堆栈里写入太多东西,超过4KB,那么就会错误地写入与之相邻的任务分派表。这种错误被称为“堆栈溢出”。操纵体系拿到了错误的任务分派表,就会错误地分派任务,构成某些Task多履行几次,某些Task少履行几次,某些Task甚至就再也不履行——死了!必需指出的是,程序死亡并不罕见,甚至可以或许或许认为是正常现象。稍后解释处理办法。

那么堆栈为什么会溢出呢?显然是因为要写入的数据超过了堆栈的容量。在设计程序的时候要计算最坏的环境而且允许冗余。即使作出了正确的设计,这种错误也相对常见,所以NASA在他咱咱们的调查中重点排查堆栈溢出的可能性。于是NASA问丰田,丰田的回复是最坏的环境下4KB堆栈只写入了41%的数据,换句话说发生溢出的可能性非常低。NASA间接取信了这个数字并没有再深入调查。但Barr他咱咱们发现丰田的回答有严重低估,实际上最坏的环境会到达94%,而且还不算递归。丰田在代码中应用了递归(缺点2)。因而实际数字有可能超过94%而且无法估计上限,因为递归计算的嵌套层数是无法预测的。所以实际环境下堆栈溢出的可能性相当可观。一旦溢出,相邻的任务分派表不行防止就会遭到破坏。此为暴冲的基本原因此中之一。之所以说“此中之一”,是因为堆栈溢出仅仅是损坏任务分派表的此中一个原因,别的另有很多可能性并没有被Barr在法庭上深入解释。而且任务分派表的损坏也仅仅是导致Task死亡的原因之一。
顺便提一句,2005年的凯美瑞的这部分供给商是电装,没有搭载堆栈实时监测功效——溢出了也不知道。同年的卡罗拉却搭载了,因为供给商是通用。


到这里我小结一下,串链子。左边是原因,右边是后果。
堆栈溢出→(可能导致)→任务分派表被改写→(可能导致)→Task X死亡→(可能导致)→节气门敞开→(导致)→汽车暴冲

必需指出的是,这条链子从最左边不停到Task X死亡,都还算是嵌入式体系的常见故障。虽然程序代码写得不好也许导致更容易出错,客观上丰田并没有分外大的过错。只要处理得当,这些故障都不会导致暴冲。

到此为止还只是前奏而已,接下来咱咱咱们来看看丰田到底做错了什么。


【第二部分】丰田之罪


上面反复提到,嵌入式体系中内存出错或许程序死亡其实是一种正常现象——至少从Barr的证词可以或许或许得出这个结论——如今连咱咱咱们都知道了,嵌入式工程师确定比咱咱咱们更清楚才对。确切,为了使体系正常运行不被错误干扰,一样平常的做法是设置若干层防护措施(Failsafe),让运行中出现的错误无法轻易打破,获得妥善处理。丰田的工程师自然也懂得这一点。很可惜,他咱咱们搞砸了。

上面那条链子应该修改成如许:
(防护措施0)→堆栈溢出→(防护措施1)→(可能导致)→任务分派表被改写→(防护措施2)→(可能导致)→Task X死亡→(防护措施3)→(可能导致)→节气门敞开→(防护措施4)→(导致)→汽车暴冲

可以或许或许看到,防护措施不行谓不多。只要处理得当,这链条应该是走不通的。如今让咱咱咱们从左到右看一个小小的内存错误是如何一层层打破防护最终导致汽车暴冲的。

首先防护措施0。这个其实上面提到了,因为设计缺点低估了最大占用的存储容量,而且不相符尺度地应用了递归,最终可能导致堆栈溢出。

然后到防护措施1。上面也提到了,任务分派表紧邻堆栈。作为生手我都觉得这是个十分危险的设计——既然堆栈这么容易溢出,好歹应该将任务分派表放远一点啊。当然我是生手,可能实际上比想象中复杂很多。这段Barr的证词中并未分外提到,属于我的小我懂得。

防护措施2。从这里开端丰田的错误越发严重。任务表被改写导致某些Task运行异常,在软件层应该有若干检测措施,比方说用分外的监视Task来监视别的Task是否正常。但丰田是怎么做的呢?还记得上面的“厨房洗涤盆”Task X吗?它是如斯复杂(缺点1),除了节制汽车运行的任务之外竟然还兼任大部分的监视任务,比如天生DTC。
DTC(diagnostic trouble codes),是汽车电脑体系会根据环境天生的错误代码。有的车主可能会碰到汽车某报警灯常亮,修车师傅拿个仪器插生手车电脑上得出一个代码,再查表就知道哪个元件坏了——这便是DTC。除了用于修车,DTC还被用于检测行车电脑和各传感器的异常状况。
可以或许或许想象,这个既是运动员又是裁判的Task X一旦死亡,软件层的检测措施大部分就失效了。

防护措施3。在这里丰田的错误开端到达顶峰。即使设置正确无误,上面提到的监视Task也只不过是另外一个Task而已,与它的监视对象算是平级——监视Task自己同样有可能出现故障。嵌入式体系的一样平常做法是在统统程序之上再设置一道屏障,被称为“看门狗(Watchdog)”。所谓看门狗,是一个优先级很高的倒计时程序。别的程序必要在运行的时候特意去重置一下这个计时器让它从新开端倒计时,这个举动被称为“喂狗”。如果因为程序出成就太长光阴不喂狗,倒计时实现,看门狗知道什么地方卡住了,马上采取措施,比如重启全体体系。重启体系听起来似乎很严重,实际上却是一件相当通俗的工作。嵌入式体系的重启非常快,时速100公里的汽车中能源体系可以或许或许在半米之内实现重启——车上的人基本觉察不到。
颠末过程阅读代码和拟真试验,Barr惊讶地发现上述嵌入式体系的常识性做法竟然在丰田软件体系内不存在!丰田的软件确切有一只看门狗,但它竟然不是用于监视Task异常,而是用于防止CPU过载。首先这个做法不能说后无来者至少算是前无古人。还记得上面提到的800页13章的申报吗?目瞪口呆的Barr将丰田看门狗的阐发结果写入了申报的第一章,因为他实在太震惊。其次,丰田看门狗的防止CPU过载功效也相当蹩脚,在拟真测试发现即使它正常工作,还是会允许CPU过载光阴长达1.5秒——时速100公里的车能跑40米以上。CPU一旦过载,就会导致统统的Task进入一种“假死”状况,无法处理信息,这时司机无法节制汽车能源,十分危险。
另外,丰田的工程师还犯了一个嵌入式讲堂上被反复提到的经典错误:应用硬件时钟中断喂狗。硬件中断拥有非常高的优先级,即使Task卡住(比如出现死轮回)也不能阻止硬件中断——可想而知如许一来看门狗就等于完全白瞎了。
这里也提一句,同年的普锐斯却令人意外地搭载了一只运作正常的看门狗,反而让人摸不着头脑。
还没完。这一层防护是嵌入式体系的关键阵地。前面都是电子体系,后面马长进入机械运作,足以构成劫难了。所以仅仅拥有软件级别的防护还不敷够,丰田的做法是在主CPU之外单独设置了一块监视芯片,从硬件级别对体系的运作停止监视。监视芯片有两个任务。第一,它运行一种叫做体系卫士(System Guard)的程序,原理上来说是专门用于防止暴冲。主CPU和监视芯片上都邑运行体系卫士,可是研究发现Task X一旦死亡,这些体系卫士统统都不起感化了。第二,它运行一个被称为“刹车回声检查(Brake Echo Check)”的程序。这个程序从代码上来看似乎可以或许或许检测出Task X的死亡,而且采取相应措施:关闭节气门。听起来像是好消息,但是同样有成就:首先这个程序不太靠得住,即使正常运行,实践上也有失效的可能。最关键的是该程序不会主动运行,必要司机先对刹车踏板有“举动”才会触发。注意这里我特意没用“踩刹车”这个词,因为根据阐发“触发举动”十分令人困惑。它分两种环境:如果Task X死亡的那一刻司机的脚不在刹车踏板上,那么触发举动是踩刹车。还算可以或许或许懂得。另外一种环境,如果Task X死亡那一刻司机的脚踩在刹车踏板上,那么触发举动是完全释放刹车踏板。没错,察觉车子在不正常加快的司机必要停止踩刹车能力让节制体系关闭节气门!这种违背人类认知的行为应该不是丰田工程师特意设计的。如果是,他咱咱们到底在想什么啊?
到此为止,上面提到的都算是“战术层面”的错误,都是“小错”。在讲解这块监视芯片的时候,可以或许或许发现丰田犯下最严重的“计谋层面”错误——基础设计。Barr认为,如果基础设计正确,上述那些小错都完全不会导致汽车暴冲——不管代码写得多专业,不管内存错误多严重,不管Task死得多频繁,统统不会致命。让咱咱咱们回到2002年曩昔,没有电子油门的时候。那时候的拉线油门是由油门踏板机械衔接的。当驾驶员的右脚踩下刹车,他的右脚必然不在油门踏板上,节气门自然而然地被关闭。这个举动如斯自然,甚至算不上平安措施,仅仅因为每人只要一只右脚,不行能同时踩油门和刹车。当丰田设计电子油门的时候,只要稍微有点常识,都应该从设计阶段就将这一“自然而然”发生的举动考虑进去。但是很显然,他咱咱们没这么做。监视芯片上运行的代码是用汇编语言(一种加倍接近机械履行代码,远离人类语言,加倍难懂的编程语言)编写的,运行层次比主CPU的C语言更低。Barr认为如果设计得当,现有的监视芯片完全有能力胜任上述功效,必要的仅仅是几百行代码,别的什么都不用更改——不会提高任何临盆本钱。很遗憾,他咱咱们没有做到。


防护措施4。如今已经脱离电子体系,节气门已经敞开,发动机全速运行,必要应用机械运作来阻止机械运作了。如何让向前冲的车子停下来?不开车的人都知道,刹车!现代汽车都设备了刹车助力,助力来自于发动机运行的时候发生的负压。咱咱咱们知道发动机必要吸入空气,吸入体积等于排气量乘以转速。节气门又是用来阻挡空气的,那么节气门关闭而发动机转速相对高的时候(比如高速丢油门),发动机的实际空气吸入量比它能吸入的体积要少,那么从节气门到气缸进气口之间会构成显著低气压(所谓负压,比大气压力小)。刹车助力便是利用了这个负压推动气鼓发生更大的推力动员刹车片抓紧刹车盘。气鼓的布局是有两个封闭的空间,一边衔接低压端(由发动机负压或许真空泵动员的真空罐)另外一边衔接高压端(大气),两边的气压差在隔层发生压力。按理说无处不在的大气压强是最容易获得的,但是丰田偏偏将刹车体系的进气口与发动机进气口相连。当节气门敞开,发动机大批吸入空气的时候,空气流速大大增长。两百多年前的伯极力早就发现,流体流速越高,压强越小。又一个基础设计失误!


但是如果节气门敞开让空气随便进来,低气压就不存在了,这时刹车助力大大减弱,刹车效力也大大低落。这便是为什么暴冲事件当事人都说全油门的时候基本刹不住的重要原因。这个现象称为“真空丧失(Vacuum Loss)”,存在于统统自然吸气的汽油发动机汽车(柴油和增压发动机没影响),不算丰田的错。但丰田迟迟不搭载刹车优先体系(Brake Override System)允许刹车的同时敞开节气门,毫无疑问是这个现象的帮凶。
所谓刹车优先体系,指的是包管同时踩下刹车油门两个踏板的时候无条件关闭节气门的功效。这么做很显然重要是为了低落发动机输入,同时也包管刹车助力。丰田在2010年的凯美瑞上终于搭载了刹车优先体系,但是别高兴得太早。根据Barr的调查,丰田竟然将如斯重要的修改“理所当然”地写入了他咱咱们的“厨房洗涤盆”——Task X。我只能“哑然失笑,扼腕叹息”。


好了,到此为止都还是Barr的一壁之词,而且大部分都是在那间守卫森严的房间内停止拟真测试得出的“实践结果”。那么实车测试环境如何呢?丰田对Barr的证词如何反驳呢?


先说说实车测试。为了证明实践,他咱咱们把2008年和2005年的凯美瑞放在马力机上,固定车身架起前轮模拟车辆运行环境。他咱咱们的做法是首先让车子运行在时速68英里(110公里),启动巡航,脚离开油门踏板。然后暂停巡航,速率开端下降。下降到一定程度规复巡航,速率开端上升。在到达68英里的设定时速曩昔,用一台衔接行车电脑的笔记本“注入”错误。所谓注入错误,便是人为地反转一个特定比特——将0改成1,或许反过来——模拟内存损坏。结果完全符正当论,时速超过68英里也不停止加快,直至时速90英里(145公里),测试职员踩下刹车。大约1秒以后节气门被关闭,Barr认为这是上述“刹车回声检查”的功劳。


实车测试证明了Barr的实践,却并不是全无破绽。丰田辩护律师就两点提出质疑:

    实车测试应用人工注入错误的办法,并不能证明实际中这种错误就一定会发生。
    对此Barr的回答是测试的局限性。因为测试光阴、样本有限,而待测试的样本空间无穷大。如果要等待那个特定的错误自然出现,可能必要成百万上亿小时的不间断测试,显然是不实际的。更何况从科学上而言,没有办法对这个错误证伪——就好比无法证明宇宙里没有外星人,至多只能证明火星上找不到而已。但是这个测试足以证明一个小小的位反转确切可以或许或许打破重重障碍最终导致暴冲,足以证明丰田的软件存在不能容忍的隐患。
    Bookout密斯(本案原告)声称,在她驾驶汽车离开高速的时候发现不受控加快,她拼命反复踩下刹车而且拉起手刹,现场留下了刹车痕迹。但并没有迹象表明发动机能源中断——换言之“刹车回声检测”没起感化。暗指Barr的实践站不住。
    对此Barr的回答是首先尽管在实车测试中每次都生效,但代码阐发表明“刹车回声检查”这一功效在实践上靠不住。其次这一功效的另外一个触发举动是要让脚完完全全离开刹车踏板。试想车子正在不受控地往前冲,任何人都邑不由自立地踩刹车,让人完全不踩刹车踏板基本便是违背认知的。Bookout密斯即使犹如她所称反复踩刹车,很可能只是不停将脚放在踏板上往复运动,从未完全挪开。Barr还引用一名丰田自己的软件专家的证词。该专家承认,如果发生暴冲的时刻脚正好接触到刹车踏板,而且之后不停没挪开,那么汽车的暴冲距离“取决于还剩多少汽油”。


末了顺带说一下那份800页,13章的详细申报实现后,Barr将其提交给了丰田的软件部分,等待他咱咱们的反驳。最终结果是“非常少(Very little)”,13章中的11章,包含堆栈溢出的部分、代码混乱的部分、违反开拓尺度的部分、Task X过于臃肿甚至兼任节气门节制和防护措施的部分、看门狗形同虚设的部分、无EDAC的部分、重要变量缺乏掩护的部分、应用了非模范化操纵体系的部分,全体没遭到任何情势的反驳。

【第三部分】后记



写到这里,谈谈人咱咱们比较关怀的几点。当然还是生手眼光。

    NASA / NHTSA怎么没发现这些成就?
    NHTSA自己不具有检验电子体系的能力,于是拜托NASA。NASA检验的是全体电控体系,包含电控传动部分,规模比较宽,只要很少一部分资源被用于检验软件体系,也没有投入足够的人力停止逐行代码审阅。更何况在很多关键成就,比如之条件到的EDAC的应用、堆栈的设计,NASA都间接采信丰田的回复,最终被证明不正确。甚至NASA从来都没拿到过监视芯片的源代码,丰田的说法是“他咱咱们没说要啊”。NASA申报虽然没能找到软件体系导致暴冲的确切原因,但没有否定其可能性。与之相比Barr的团队全体都是嵌入式体系专家,投入上千小时,深入程度甚至超过丰田自己对这个别系的懂得(比如丰田没看过供给商的OS代码,Barr看了)。
    能否100%确定本案便是由软件错误构成的?
    不能。并没有间接证据。诉讼团认为,软件错误构成该事故的可能性比软件错误没构成该事故的可能性大(原文:more likely than not)。
    这里再提一句,2005年款的凯美瑞没有搭载行车数据记载器(俗称“黑盒子”),后来的车款渐渐开端搭载。但是Barr发现这个记载功效并不行靠,完全有可能记载错误信息。比如司机踩刹车了可能会被记载成没踩。
    本来检查半天还是找不到间接证据啊?
    这里触及到一些技术层面的原因,列举如下:
        之条件到,2005年款凯美瑞没搭载黑盒子;
        没有黑盒子的环境下,唯一可以或许或许间接证明软件错误的手腕只剩下DTC;
        但是犹如之条件到,很大一部分DTC的天生由Task X卖力;
        即使其它Task或许操纵体系检测到异常天生为了错误代码,而且丰田的代码中竟然能找到特定的语句专门忽略这些错误代码(MISRA第一版中明白禁止的行为);
        即使终于有一些错误代码好不容易被记载下来,却被保留在衔接电池的易失存储器(RAM)上——事故发生之后车辆被详细检查之前,只要电池因为某种原因断开,这些信息就丢失了。
    本案的意义
    之前虽然丰田赔了不少钱,但是从未在触及人身伤害的案件上承责。所以本案意义在于开先例。美国的司法又分外看重先例,今后丰田的法务部分要头疼了。
    本案提到的有缺点软件触及了哪些车型?
    全体是美国的车型。Barr的调查重点是2005年款凯美瑞,另外审阅过的包含雷克萨斯ES、Tacoma、卡罗拉和普锐斯等等,临盆年份大致在2002年(电子油门元年)与2010年之间。此中凯美瑞、雷克萨斯ES和Tacoma应用的软件体系大致接近(原文:Substantially similar)。另外根据统计,汽车暴冲投诉中与2004年款以后的凯美瑞无关的案件数目激增400%。
    太可怕了,这(丰田)车还能开吗?
    我认为不必过度惊恐。首先暴冲事故的出现可能性还是相当低的,有很多案例都被证实是司机操纵错误。再者本案也没能间接证明软件缺点确定便是暴冲事故原因。万一真的出现暴冲也不是无法挽救,证词中提及了驾驶员应用N档或许P档胜利脱险的案例。但是今后有必要留个心眼,注意一下车的档位切换,开车时会合精力对路况停止预判,出现环境的时候冷静应对。要不也可以或许或许试试Barr的发现:全体丢掉刹车然后再踩(汗)。




末了的末了,放上本案关键证人Michael Barr的独家访谈:


我:这么看来似乎手动档汽车更平安,你怎么认为?
Barr:很多专家都这么认为,离合器至少可以或许或许物理断开能源体系。但是我翻阅卷宗,发现此中有个案例是受害者开手动档凯美瑞载着家人,突然巡航体系失灵,无法取消。他踩下离合,同时试图躲避前方慢速车辆结果失控冲出路面构成单车事故。幸运的是没死人。


我:如今咱咱咱们都知道丰田的软件很糟糕。可是你对全体汽车行业的软件程度有什么看法?丰田的软件在同业内属于什么程度?
Barr:我没有接触过丰田以外的软件代码。但是请注意,这次发现的最严重成便是丰田在设计泉源上没有考虑平安,软件品格反倒没有那么重要。只要一个平安为先的设计,比如刹车和关闭节气门的靠得住互动、防止节气门开启低落刹车效力的机制等等,不管软件有多差劲也不会构成致命结果。只是我真不知道软件还能怎么差。


我:最终成就,你开什么车?
Barr:我不开丰田。接触该案以来我没买过新车。老实说我如今非常害怕买新车。我倒是问过一个与车企斗争了三十多年的职业律师同样的成就,他开宝马。


【全文完】


原文来自:http://club.tgfcer.com/thread-6817371-1-1.html

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