ISBN 978-3-8439-3029-1

978-3-8439-3029-1, Reihe Informatik

Hanno Eichelberger
Verfahren zur Reproduktion, Überwachung und Analyse semantischer Softwarefehler auf eingebetteten Plattformen mit einer Portabilitätsschnittstelle

173 Seiten, Dissertation Eberhard-Karls-Universität Tübingen (2016), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Eingebettete Systeme werden in den unterschiedlichsten Bereichen unseres Alltags verwendet. Für ein Unternehmen sind Fehler in der Software eingebetteter Systeme teuer. Je später Fehler gefunden werden, desto aufwändiger wird es, diese zu beheben, da die Software und die sie umgebenden Systeme durch die ständige Weiterentwicklung immer komplexer werden.

Diese Arbeit beschreibt Verfahren zur automatischen Reproduktion, Überwachung und Analyse solcher Fehler. Die Verfahren können während Systemtests angewendet werden, um die Fehler effizient zu finden und zu beheben. Die gesamten Verfahren sind basierend auf einer Portabilitätsschnittstelle entwickelt und somit auf verschiedene eingebettete Plattformen übertragbar. Andere bestehende Ansätze aus dem Stand der Technik sind nur für bestimmte Plattformen anwendbar. Es wird ein Verfahren für die Aufzeichnung und Reproduktion von Sensordaten basierend auf dieser Schnittstelle entworfen und implementiert. Zusätzlich steuert dieses Verfahren bei der Aufzeichnung unter Verwendung einer Zufallsfunktion parallele Abläufe, um eine größere Verteilung von Ablaufreihenfolgen sowie von Zugriffen auf geteilte Variablen zu erhalten. Zur effizienten Fehlerbehebung werden während der Wiedergabe dynamische Analysen angewendet. Diese können die Fehlerursache eingrenzen und den Entwickler bei der Fehlerbehebung unterstützen. Für die Behebung von semantischen Fehlern wird ein neues Verfahren vorgestellt, welches Fehler ohne Fehlermeldung, ohne Spezifikation und mit wenigen Testläufen automatisch analysieren kann. Dazu ist eine Überwachung der Software während der Wiedergabe des Fehlers notwendig. Diese Überwachung ist ebenfalls mit Hilfe der Portabilitätsschnittstelle konzipiert und umgesetzt. Neuartige Optimierungsverfahren für die automatische Überwachung werden vorgestellt, welche eine hohe Beschleunigung der Überwachungsdauer erreichen. Zusammengefasst werden Verfahren gezeigt, welche verschiedene bestehende Ansätze zur Fehlerbehebung kombinieren, erweitern und optimieren, um diese mit einer Schnittstelle für eingebettete Systeme anwenden zu können.