Konstruktion und Verifikation eingebetteter echtzeitfähiger Steuerungssoftware und ihrer Transformation in ausführbaren Code unter besonderer Berücksichtigung von Multicore und Adaptivität

特别考虑多核和自适应性的嵌入式实时控制软件的构建和验证及其转化为可执行代码

• 批准号: 20128325
• 负责人: Professorin Dr. Sabine Glesner
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/20128325?language=en
• 关键词: Konstruktion; und; Verifikation; eingebetteter; echtzeitf

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Kombination von Grundlagen und Methoden zur Konstruktion und Verifikation eingebetteter reaktiver nebenläufiger echtzeitfähiger Software-Systeme. Derartige Systeme sollen für die gesamte Kette von Spezifikation und Quellcode bis zum von Compilern generierten, ablauffähigen Maschinencode verifiziert werden. Die Korrektheit von Software in eingebetteten sicherheitskritischen Echtzeitsystemen ist notwendige Voraussetzung für die korrekte Funktionsweise dieser Systeme, insbesondere dann, wenn ein Fehler oder Ausfall enorme negative Konsequenzen hat oder gar den Verlust von Menschenleben fordert. Satelliten, eingebettete Systeme im medizinischen Bereich oder Lotteriecomputer sind Beispiele für solche Systeme. In derartigen Systemen sind unentdeckte Fehler besonders kritisch, weil man nicht weiß, wann sie auftreten und welche Schäden sie nach sich ziehen können. Testen als Validierungsmethode kann Fehler nicht vollständig auffinden. Will man die Korrektheit der Systeme sicherstellen, muss man formal die Korrektheit der eingesetzten Software bzgl. einer zu definierenden Spezifikation zeigen. Ausgehend von der Hypothese, dass reaktive Software-Systeme in eingebetteten Systemen bestimmte Strukturen (gekennzeichnet unter anderem durch ihre Prozesse und deren Kommunikationsmuster) aufweisen, die ihre Funktionsweise charakterisieren und bei der Übersetzung in ablauffähigen Maschinencode erhalten bleiben müssen, sollen diese Strukturen am Beispiel des Betriebssystems BOSS untersucht und Methoden zu ihrer Verifikation entwickelt werden. BOSS ist ein kleines Betriebssystem für eingebettete Systeme, das von Dr. Sergio Montenegro am Fraunhofer Institut FIRST, Berlin, entwickelt wurde und bereits seit mehreren Jahren erfolgreich in verschiedenen eingebetteten Systemen verwendet wird. Da BOSS bereits bei seiner Konzeption auf eine spätere Verifikation hin angelegt wurde, eignet es sich hervorragend als Grundlage für die experimentellen Untersuchungen in dem geplanten Projekt.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Combination von Grundlagen und Methoden zur Konstruktion und Verifikation eingebetteter reaktiver nebenläufiger echtzeitfähiger Software-System. Derartige Systeme sollen für die gesamte Kette von Spezifikation und Quellcode bis zum von Generierten，ablauffähigen Maschinencode verifiziert韦尔登.在一个更好的安全环境系统中，软件的缺陷并不是对系统缺陷功能的一种补充，因为如果一个错误或一个失败的负面影响是对人类生活的一种补充。卫星，一个更好的医疗系统或彩票计算机是一个解决方案。在较低的系统中，费勒是一个批评者，因为人不是很好，想让他们站起来，然后让他们站起来。验证方法的测试不能让费勒放弃。如果人们希望系统更安全，就必须使软件更安全。这是一个明确的定义。根据这一假设，一个系统中的反应性软件系统的结构（通过其过程和操作系统的不同而得到不同程度的认识），其功能特性和在机器编码中的优越性，可以通过测试系统BOSS的测试和验证方法韦尔登来解决。BOSS是一个小型的Betriebssystem für eingebettete Systeme，由柏林弗劳恩霍夫研究所的Sergio Montenegro博士设计，并以其多年来的工作经验在一个复杂的系统中得到了验证。Da BOSS bereits bei seiner Konzeption auf eine spätere Verifikation hin angelegt wurde，eignet es sich hervorragend als Grundlage für die experimentellen Untersuchungen in dem geplanten Projekt.

项目成果

Low-Level Code Verification Based on CSP Models

基于CSP模型的低级代码验证

• DOI: 10.1007/978-3-642-10452-7_18
• 发表时间: 2009
• 作者: M. Kleine;S. Helke
• 通讯作者: S. Helke

Modular Design and Verification of Distributed Adaptive Real-Time Systems Based on Refinements and Abstractions

基于细化和抽象的分布式自适应实时系统的模块化设计与验证

• DOI: 10.4108/sas.1.1.e5
• 发表时间: 2015
• 期刊: EAI Endorsed Trans. Self Adapt. Syst.
• 作者: Thomas Göthel;Verena Klös;Björn Bartels
• 通讯作者: Björn Bartels

An approach for machine-assisted verification of Timed CSP specifications

一种机器辅助验证定时 CSP 规范的方法

• DOI: 10.1007/s11334-010-0126-z
• 发表时间: 2010
• 期刊: Innovations in Systems and Software Engineering
• 影响因子: 1.2
• 作者: T. Göthel;S. Glesner
• 通讯作者: S. Glesner

Formal Modeling and Verification of Low-Level Software Programs

低级软件程序的形式化建模和验证

• DOI: 10.1109/qsic.2010.67
• 发表时间: 2010
• 期刊: 2010 10th International Conference on Quality Software
• 作者: B. Bartels;S. Glesner
• 通讯作者: S. Glesner

Specification, Verification and Implementation of Business Processes Using CSP

使用 CSP 的业务流程的规范、验证和实施

• DOI: 10.1109/tase.2010.26
• 发表时间: 2010
• 期刊: 2010 4th IEEE International Symposium on Theoretical Aspects of Software Engineering
• 作者: M. Kleine;T. Göthel
• 通讯作者: T. Göthel