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在航空領域，隨著機載系統中軟件所占比重的逐步增大，軟件失效可能引起的后果也越來越嚴重，輕者導致無法完成任務，重者導致設備損毀，甚至危及人的生命。機載嵌入式軟件對于安全性的要求格外的高，其面臨的問題也更加復雜。主要原因包括機載軟件的運行剖面多樣化和復雜，軟件系統層次多、任務多，大量周期性任務和非周期性任務并存，任務之間的耦合關系復雜，涉及的硬件類型多，傳感器數量大等。
在機載綜合化電子系統的開放環境下，機載軟件系統除了保證不同安全關鍵級別的任務軟件運行期間互不影響外，還要防護系統遭受來自外部環境（包括網絡、維護人員、電磁信號等）惡意攻擊。面對這種情況，國外研究多級別安全性（ MILS，multiple independent levels of security）關鍵系統軟件架構。其采用分層隔離的思想，通過可形式化驗證的微內核提供系統架構的安全基礎，利用時空隔離的分區機制將多種安全界別的任務進行隔離部署，從而減少故障引發的關聯失效，以及提供自底向上的信息安全防護支撐機制，使運行于各分區中的任務軟件能夠收到系統架構提供的有效安全防護。這種機制能夠便于機載系統軟件的獨立開發和增量化驗證。
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