汽车电子的正确性、安全性和可靠性越来越受到学术界与工业界的关注。汽车开放系统架构AUTOSAR (AUTomotive Open System Architecture),是汽车电子行业最广泛采用的工业标准。验证AUTOSAR操作系统及建立在AUTOSAR上的关键应用的正确性和安全性具有很大的挑战。形式化方法能够提高AUTOSAR的可靠性和安全性。针对AUTOSAR操作系统及汽车起动系统和发动机管理系统等应用,运用形式化方法建模,并对其关键性质进行验证。运用Timed CSP及CSP#针对AUTOSAROS中的关键部分任务管理进行分析,完成任务调度(包括资源管理和事件设置等)、调度表以及OS调度程序等模块的建模。同时,分析提取AUTOSAR操作系统任务间的互斥性、调度表间的互斥性、天花板优先级协议、防止优先级反转以及资源分配无死锁性等性质。运用模型检测工具PAT实现了AUTOSAR OS模型,并对该模型验证了提取的性质。针对基于AAUTOSAR的两个应用汽车起动系统和发动机管理系统,分析并抽取其需求,基于AUTOSAR OS的模型建立其Timed CSP模型。同时根据需求抽取汽车起动系统和发动机管理系统的相关性质,主要包括：发动机起动则起动机停止、多个气缸固定的启动顺序、气缸间状态的互斥和气缸间的固定顺序等性质。最后综合AUTOSAR OS任务管理模型,在PAT上实现并验证了针对汽车起动系统和发动机管理系统。运用形式化方法对AUTOSAR OS及其应用进行了建模与分析,对提高基于AUTOSAR OS开发的汽车电子软件的安全性、可靠性具有一定的促进作用。同时,系统模型的建立,能增强软件开发工程师对系统的理解,为基于模型的开发提供了便利。