Verlässliche Echtzeitsysteme - Übung
Ziel der Übung
Analog zur Vorlesung befassen sich die Übungsaufgaben mit der zuverlässigen Entwicklung zuverlässiger Software. In den Übungsaufgaben werden sowohl selbstgeschriebene als auch fremde Codestücke unter die Lupe genommen. Die Programmiersprache ist hierbei ausschließlich C. Als Vorraussetzung für die Übung sollte man deshalb grundlegende C-Kenntnisse mitbringen.
Zuverlässig entwickeln
Ein wesentlicher Bestandteil dieser Veranstaltung ist das Kennenlernen und der Umgang mit Werkzeugen, die die Entwicklung verlässlicher Systeme unterstützen. Hierzu zählen u.a.:
- Versionsverwaltung von Quellcode mit Hilfe von git
- Softwaretest mittels CMake und CTest
- Codeüberdeckungsanalyse mittels gcov (lcov)
- Statische Codeanalyse mittels Frama-C
- Statische Codeanalyse mit Hilfe abstrakter Interpretation (Astree)
Zuverlässige Software entwickeln
Während der erste Teil sich auf das Finden von Entwicklungsfehlern konzentriert, betrachten wir in der zweiten Hälfte auch Fehler, die zur Laufzeit auftreten können. Hierzu zählen vor allem unerwartete Hardwarefehler, die den Programmfluss bzw. Rechenergebnisse beeinflussen können. In der Übung werden wir hierzu verschiedene konstruktive Maßnahmen kennenlernen und umsetzen, die die Software gegen derartige Fehlerszenarien härten können.
Folien und Dokumentation
Die Foliensätze zu den einzelnen Übungsterminen:| Kap. | Thema | Woche vom | Datei |
|---|---|---|---|
| 1 | Organisatorisches | 13.04.2015 |
PDF (4 auf 1), PDF, PDF (animiert) |
| 2 | Einführung in die Entwicklungsumgebung |
PDF (4 auf 1), PDF, PDF (animiert) |
|
| 3 | Einführung in CMake und Testen | 28.04.2015 |
PDF (4 auf 1), PDF, PDF (animiert) |
| 4 | Abstrakte Interpretation | 19.05.2015 |
PDF (4 auf 1), PDF, PDF (animiert) |
| 5 | Stackmessung | 16.06.2015 |
PDF (4 auf 1), PDF, PDF (animiert) |
| 6 | Stack- und Laufzeitanalyse | 22.06.2015 |
PDF (4 auf 1), PDF, PDF (animiert) |
| 7 | Laufzeitfehler | 30.06.2015 |
PDF (4 auf 1), PDF, PDF (animiert) |
| 8 | Ganzzahl-Überläufe in C | 08.06.2015 |
PDF (4 auf 1), PDF, PDF (animiert) |
Übungsaufgaben
| Nr. | Titel | Kurzbeschreibung | Ausgabetermin | Abgabewoche | Vorgaben |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | git | Einführung in den Umgang mit git | 14.04.2015 | 28.04. - 05.05. |
Aufgabe 1 |
| 2 | Testen | Implementierung und Testen eine Prioritätswarteschlange | 28.04.2015 | 12.05. - 18.05. |
Aufgabe 2 |
| 3 | Abstrakte Interpretation | Implementierung und Korrektheitsnachweis eines einfachen Filters | 19.05.2015 | 08.06.2015 |
Aufgabe 3 |
| 4 | Wasserstand | Stackverbrauchsmessung | 15.06.2015 | 22.06.2015 |
Aufgabe 4 |
| 5 | Analyse | Statische Laufzeit- und Stackanalyse | 23.06.2015 | 30.06.2015 |
Aufgabe 5 |
| 6 | TMR und EAN | Schutz durch Einbringung von Redundanz | 30.06.2015 | 14.07.2015 |
Aufgabe 6 |
