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Vorlesung

Verlässliche Systemsoftware (VSS)

Voraussetzungen

Für die Teilnahme an der Veranstaltung sind Kenntnisse in der Programmiersprache C, Interesse an system- und hardwarenaher Programmierung und ein gewisses Durchhaltevermögen gefragt.

Fragestunde

Die von uns jeweils am Anfang der Woche bereitgestellten Materialen (Vorlesung und Übung) werden eigenverantwortlich bearbeitet. Die ursprüngliche Präsenzveranstaltung (Vorlesung) wird in der virtuellen Auslegung zu einer Fragestunde beziehungsweise zum gemeinsamen Erarbeiten von praktischen Lehrinhalten genutzt. Das aktuelle Thema der Fragestunde richtet sich nach dem Fortschritt in den bereitgestellten Materialien, d.h. also stets zum aktuellen Kapitel der Vorlesung und zu den noch offenen Übungsaufgaben. Zudem werden die Lernziele der Übungsaufgaben nach Abgabe diskutiert.

Die Fragestunde der Lehrveranstaltung erfolgt über BigBlueButton, den Link hierzu geht Ihnen nach Anmeldeschluss per Email zu.

Gliederung und Vorlesungsfolien

Die Vorlesungsfolien werden im PDF-Format als animierte Folien und als Handout im Format DIN A4 angeboten.

Die Folien bilden den roten Faden durch die Vorlesung. Sie können (und sollen) eine ergänzende Vorlesungsmitschrift oder die ausführliche Erläuterung der Themen in der Fachliteratur nicht ersetzen!

Hinweis: Die hier verlinkten Videos nur mit Passwort zugänglich. Teilnehmer der Veranstaltung erhalten Zugangsdaten zur Nutzung in der initialen Anmeldebestätigung per Email.

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All slides are copyrighted © 2012-13 by Fabian Scheler and © 2014-20 by Peter Ulbrich. Use without prior written permission of the authors is not permitted!

Kapitel	Start	Thema
1	KW45	Kapitel Folien Screencast 1. Organisatorisches |
2	KW45	Kapitel Folien Screencast 2. Einleitung | 2.1. Therac-25 2.2. Ariane 5 2.3. Mars Climate Orbiter
3	KW46	Kapitel Folien Screencast 3. Grundlagen | 3.1. Begriffsdefinition: Fehler 3.2. Verlässlichkeitsmodelle 3.3. Fehler und Systementwurf 3.4. Software- und Hardwarefehler
Fehlertoleranz
4	KW47	Kapitel Folien Screencast 4. Fehlertoleranz durch Redundanz | 4.1. Grundlagen 4.2. Strukturelle Redundanz 4.3. Umsetzungsalternativen und Beispiele 4.4. Diversität
5	KW48	Kapitel Folien Screencast 5. Codierung | 5.1. Grundlagen 5.2. Arithmetische Codierung 5.3. Heterogener Einsatz von Redundanz
6	KW49	Kapitel Folien Screencast 6. Fehlerinjektion | 6.1. Grundlagen 6.2. Fehlerinjektionstechniken 6.3. Auswertung und Interpretation
Fehlervermeidung
7	KW50	Kapitel Folien Screencast 7. Dynamisches Testen | 7.1. Testarten und Konzepte 7.2. Bewertung von Testfällen 7.3. Durchführung und Testumgebung
8	KW51	Kapitel Folien Screencast 8. Grundlagen der statischen Programmanalyse | 8.1. Vom Testen zur Verifikation 8.2. Abstraktion der Programmsemantik 8.3. Analyse & Vereinfachung
9	KW02	Kapitel Folien Screencast 9. Verifikation nicht-funktionaler Eigenschaften | 9.1. Speicherverbrauch 9.2. Ausführungszeit
10	KW03	Kapitel Folien Screencast 10. Verifikation funktionaler Eigenschaften: Design-by-Contract | 10.1. Grundlagen 10.2. Formale Spezifikation 10.3. Praktische Überlegungen
11	KW05	Kapitel Folien Screencast 11. Fallstudie Reaktorschutzsystem | 11.1. Sizewell B
Abschluss
12	KW06	Kapitel Folien Screencast 12. Zusammenfassung |

Literatur

Zur Begleitung und Vertiefung des Vorlesungsinhalts kann auf folgende Fachbücher zurückgegriffen werden:

• Michael Lyu, editor. Software Fault Tolerance, volume 3 of Trends in Software. John Wiley & Sons, Inc., 1995. http://www.cse.cuhk.edu.hk/~lyu/book/sft/.
• Shubu Mukherjee. Architecture Design for Soft Errors. Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, USA, 2008.
• Olga Goloubeva, Maurizia Rebaudengo, Matteo Sonza Reorda, and Massimo Violante. Software-Implemented Hardware Fault Tolerance. Springer-Verlag, 233 Spring Street, New York, NY 10013, USA, 2006.

Hierbei ist aber zu beachten, dass sich der Inhalt der Vorlesung nicht streng an einem dieser Bücher orientiert und sich keineswegs auf diese Bücher beschränkt. Die gezielte Aufarbeitung der einzelnen Vorlesungskapitel kann anhand der Literaturhinweise am Ende der jeweiligen Foliensätze erfolgen. Grundlegende Erläuterungen zu den Fachbegriffen und Grundtechniken fehlertoleranter Systeme sollten darüber hinaus in jedem Fachbuch vermittelt werden, das sich mit diesem Themengebiet befasst.