Valós idejű és biztonságkritikus rendszerek - MEGSZŰNT
A VIK Wikiből
(Valós idejű és biztonságkritikus rendszerek szócikkből átirányítva)
Ismertető
2010
Első féléves tárgy, az elejéből sokminden ismerős lesz azoknak, akik BSc-n is beágyazott rendszerekkel foglalkoztak. A félév közepe táján adják ki a valósidejű részhez kapcsolódó csoportos (2-6 fő) nagyházit. 2010 tavaszán a következő témák voltak meghirdetve, amiket eCos operációs rendszer alatt az ARM-os mitmóttal és a hozzá adott rádiós kártyával kellett megoldani:
- PAR protokoll megvalósítása rádiós linken
- Megszakításos API írása a rádiós kártyához
- CSMA-CA protokoll megvalósítása a rádiós kártyával, a chipen található DQD státusz bit felhasználásával
- Elosztott óraszinkronizáció "Maximális hiba minimalizálása" algoritmussal
- Elosztott óraszinkronizáció "intervallummetszés" algoritmussal
- Bizánci típusú hibákat kiküszöbölő elosztott óraszinkronizáció
- Futó fény
A működő házikat be kell mutatni, és egy kb. 4 oldalas doksit kell hozzá készíteni.
Gyakorlatok a félév során (2010-ben):
- 4 alkalom ARM-os gyakorlat, ahol az eCos-szal, valamint a kommunikációs API-val és az ARM-os panellel ismerkedés a cél. (Szoftvertechnológiával közösen)
- 1 alkalom demonstrációs mérés, ahol az ARM-os panelre írt egyszerű programot vizsgáltunk, egyrészt objektumorientált megvalósítás, SW állapot lekódolása szempontjából, másrészt a végén egy teszt fedettség monitorozó program demonstrációjára került sor.
- 2*fél alkalom biztonságkritikus témakörből feladatmegoldás gyakorlás
Az órán is elhangzó Deadline Monotonic Analysis a diánál bővebben
Vizsgák
2013.06.07
Valósidejű részből (összesen 15 pont):
- DMA feladat, rekurzív képlet (3 pont)
- szemafor műveletek (2 pont)
- flexray - mintavételezés, többségi szavazás (2 pont)
- earliest deadline first ütemező (2 pont)
- algoritmus
- Milyen paramétereket kell ismerni az ütemezéshez?
- preemptív?
- óraszinkronizáció - Master-slave algoritmus (2 pont)
- stack méretét hogyan határozzuk meg (2 pont)
- OS és RTOS indulás összehasonlítása (2 pont)
Biztonságkritikus részből (összesen 15 pont):
- megbízhatósági tényező, elektronikus eszközöknél ábra -> kádgörbe (2 pont)
- szoftvertervezési hibák kijavítása
- N-verziós programozás, javítóblokkok tulajdonságai (4 pont)
- ok-következmény analízis (2 pont)
- megbízhatósági blokkdiagram - párhuzamos esetre, megbízhatóság kiszámítása (2 pont)
- egy C nyelvű függvényt teszteljük táblázatban lévő bemenetekkel … (kicsit más, mint a mintapélda) (5 pont)
- hány független út van?
- döntési ág, utasítás fedettség
- ha szükséges, akkor kiegészítés
2010.06.14
Valósidejű részből (összesen 15 pont):
- DMA-s feladat
- Worst case válaszidő képlete
- Példa taszkokra (egyik "interrupt"-nak elnevezve), ki kellett számítani a worst-case válaszidőt
- Annak eldöntése, hogy a határidők tarthatók-e
- Mi a bizánci típusú hiba? Milyen algoritmussal védekezünk ellene?
- Hasonlítsa össze az RTOS és ált. OS-t rendszer indulása szempontjából!
- Mi a deadlock? Rajz! Hogy védekezünk ellene a pillanatnyi öröklés algoritmussal?
- Mennyire jó RT a stack memória foglalás? A fgv-ek újrahívhatóak-e? Memória kezelés szempontjából biztonságos?
- Mailbox küldésnél mi az előnye és hátránya, ha csak az üzenet tartalmának pointerét küldjük, és magát a tartalmat nem? (előny: kevesebb memóriafoglalás, hátrány: tartalom elveszhet, ha a memóriaterület valamiért felülíródik a másik task általi kiolvasás előtt)
- Előnyös-e egy RT rendszerben, ha a proci kihasználtsága 100%? Miért? (Nem, mert egyrészt a tápforrás szűk keresztmetszet lehet, másrészt a proci élettartalma csökken.)
Biztonságkritikus részből (összesen 15 pont):
- Szoftver tervezési hibák kezelése:
- típusai, ezek rövid leírása (N-verziós progr., javító blokkok)
- melyiknél mennyi a tolerált hiba
- Hardver, szoftver, hibrid monitorozás összehasonlítása
- melyiknél hogy történik a triggerelés, felműszerezés, regisztrálás
- melyiknél jelentkezik az ún. szemantikai hézag
- Az ok-következmény analízis rövid leírása, mi az előnye az eseményfa analízishez képest?
- Add meg a megbízhatóság képletét, ha TMR-rel kezelt hardver hibáról van szó. Meg volt adva r a modulokra, és r a szavazóra.
- Adva volt egy C nyelvű programkód (szinte ugyanaz, mint a példában, csak az if-en belül volt a switch, továbbá a feltétel ÉS feltétel volt), és pár futtatott teszt. Mekkora a teszt fedettség (útra, döntési ágra, feltétel kombinációra), hány független út bejárásával tesztelhető a kódrészlet, ha szükséges, egészítsd ki a teszt sorozatot.
2010.06.07
Valósidejű részből (összesen 15 pont):
- Deadline Monotonic Analysis nem blokkoló taszkokkal és oprendszer időigényét nem figyelembe véve.(3 pont)
- Worst case válaszidő képlet
- Példa taszkokra (egyik "interrupt"-nak elnevezve) válaszidő számítás
- Annak eldöntése, hogy a határidők tarthatók-e
- Intervallum metszéses elosztott óraszinkronizáció ismertetése (3 pont)
- Futókhoz időmérőt vizsgálunk. Adott két rádiós node, amelyek időt mérnek, egyik a startnál, másik a célnál. A startnál lévő a "mester", ő mondja meg a célnál lévőnek, hogy mennyi az idő. Ezt a célban lévő node változtatás nélkül elfogadja és beállítja az óráját. Az órák driftje δ = 10-5, a kommunikáció késleltetése 0,5 ms, ennek szoftverre visszavezethető jittere +/-0,2 ms.
- Mekkora a szinkronizáció után maradó óra bizonytalanság? (h = 0,5+0,2 = 0,7 ms)
- Milyen gyakran kell szinkronizálni, hogy az együttfutás 2 ms-on belül maradjon? (a két órában a drift ellenkező előjelű lehet, ezért , amiből )
- Earliest deadline first ütemező.
- Algoritmus ismertetése.
- Milyen paramétereket kell ismerni az ütemezéshez?
- preemptív-e?
- Hard RT és soft RT összehasonlítása csúcsterhelés alatti viselkedés szempontjából (2 pont)
- szemafor műveletek
Biztonságkritikus részből (összesen 15 pont):
- Meghibásodási ráta
- definíció
- ábra elektronikus alkatrészeknél
- megbízhatósági fv. meghibásodási rátával felírva
- Integrációs teszt: alulról felfele ill. fentről lefele összehasonlítás
- Melyiknél kell teszt csonkot írni és miért?
- Melyiknél kell végrehajtót írni és miért?
- Egy blok megváltoztatása esetén mit kell újratesztelni?
- Hogyan kombináljuk a kettőt futtató rendszer integrációjánál?
- Tranziens HW Hiba kezelése
- Az órán tárgyalt hibakezelési módok ismertetése (Előrelépő/visszalépő)
- Melyik mód esetén fontosabb a hiba pontos detektálása? (Előrelépőnél, mert abból következtet a helyesre)
- Helyreállító blokkok
- Blokkvázlat
- Mikor használható a módszer? (A modul eredményének helyességére meghatározható egy vizsgálati kritérium)
- Példa: 2 variáns, első p1, második p2 valószínűséggel hibáz, a hihetőség vizsgálat a jó eredményt pe valószínűséggel hibásnak ítéli, rosszat nem téveszt jónak. Felrajzolandó az eseményfa.
- Mi azoknak a forgatókönyveknek a valószínűsége, amiknél nem elérhető a szolgáltatás?
- volt még egy feladat
