====== VEZS 2018-08-06 ======
**Fach:** Verlässliche Echtzeitsysteme

**ECTS:** 5

**Prüfer:** Peter Ulbrich

**Beisitzer:** Florian Schmaus

Angenehme Atmosphäre. Stift und Papier liegen bereit. Ablauf sehr ähnlich zu dem in den älteren Protokollen beschriebenem.

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Was ist ein Fehler?
  * Die Nichterfüllung von festgelegten Forderungen (Spezifikation vs. Implementierung)

Wie kann man diese kategorisieren?
  * Viele verschiedene Möglichkeiten z.B. nach Art:
  * permanente Fehler: Sind permanent; können erst durch eine korrigierende Maßnahme behoben werden
  * sporadische Fehler: unregelmäßiges Auftreten, häufig gebündelt, oft Vorboten permanenter Fehler
  * transiente Fehler: unregelmäßiges Auftreten, durch äußere Einwirkung ausgelöst, münden aber meistens nicht in einen permanenten Fehler

Fehlerkette?
  * Defekt - innerer Fehler - Sichtbarkeit des Fehlers
  * Implikationen
  * gutartiger Defekt
  * Software vs. Hardwarefehler

Robuster Systementwurf?
  * Gefahrenanalyse, Risikobeurteilung, Fehlerbaumanalyse

Fehlerbaumanalyse?
  * Komponente/Pfade finden die zu Systemversagen führen
  * Wurzel = Fehlverhalten, ausgehend davon Ursachen identifizieren
  * Schnitt: atomare Ereignisse, die Schadensereignis verursachen
  * Minimalschnitt: kritische atomare Ereignisse, die zu Systemversagen führen
  * Minimalpfade: Gegenteil Schnitt --> atomare Ereignisse, die das Schadensereignis verhindern

Redundanz?
  * Strukturelle Redundanz: Komponenten gleichartig auslegen
  * Funktionelle Redundanz: Komponenten verschiedenartig auslegen (unterschiedliche Herleitung)
  * Informationsredundanz: Einbringen zusätzlicher Informationen
  * zeitliche Redundanz: Schlupfzeit

Vor-/Nachteile der verschiedenen Arten von Redundanz?
  * Strukturell: + Verlässlich, - teuer, - Gleichtaktfehler
  * Funktionell: + Gleichtaktfehler durch Diversität vermeiden, - sehr aufwändig, - Anwendungsspezifisch durch Akzeptanztest
  * Informations-: + Fehlererkennung, - Berechnungen teuer, - noch keine Fehlertoleranz

Akzeptanztest vs. Relativtest:
  * Ist-Soll-Test vs. Ist-Ist-Test
  * Akzeptanztest kann auch Vektor von Eingabewerten entgegennehmen

TMR zeichnen + erklären:
  * Replikdeterminismus (mit Voraussetzungen), Fehlerisolation (zeitl. + räuml. Isolation, geringe Kopplung)
  * Kritische Bruchstellen vs. Replikationsbereich
  * Einigung ueber Eingangswerte: Stellvertreter, Mehrmaliges Auslesen/Replikation, Akzeptanzmaskierer

Akzeptanztest vs. Relativtest:
  * Ist-Soll-Test vs. Ist-Ist-Test
  * Akzeptanztest kann auch Vektor von Eingabewerten entgegennehmen

Wie TMR mehr härten?
  * Codierung von Replikator, Ausgangsvoter, Sensoren und Aktoren
  * Sensoren, Aktoren auch mehrfach auslegen (Bsp. Fluss)

Mit TMR Härtung gegen transiente Fehler, wie andere Fehler Vermeiden?
  * Testen
  * formale Verifikation

Testen Vor-/Nachteile
  * + günstig, schnell
  * - schafft nur Vertrauen nicht Sicherheit, kombinatorische Explosion

Effektivität von Tests messen?
  * Untere Schranke Anzahl Testfälle MCC
  * Testüberdeckung (Anweisungs-, Zweig-, Pfad-, Bedingungsüberdeckung - inkl. kurzer Erklärung Vor-/Nachteile)

Statische Analyse?
  * Beweis der Korrektheit
  * konkrete Semantik
  * abstrakte Semantik
  * Code wird nicht ausgeführt nur interpretiert

Eigenschaften der abstrakten Semantik?
  * Vollständig, Korrekt
  * Präzise
  * Geringe Komplexität
  * alles inkl. Skizze

Beispiel abstrakter Semantik?
  * Intervallabstraktion (mit Skizze)

Was macht Astree?
  * Intervallabstraktion: liefert keine Werte, nur Wertebereich für Variablen
  * Korrektheit im Sinne des C-Standards
  * Funktionale Verifikation möglich, aber unvollständig

Wie funktionale Eigenschaften nachweisen?
  * Vor-/Nachbedingungen, Beweis führen
  * Hoare Kalkül: Wenn Vorbedingung gilt, gilt nach Anweisung, Nachbedingung
  * WP Kalkül: Genau umgekehrt, wenn Nachbedingung gilt was ist die schwächste Vorbedingung, die vor Anweisung gegolten haben muss

Was gibt es ausser Vor- und Nachbedingungen noch?
  * Schleifeninvarianten: Müssen vor, während und nach der Schleife gelten (Bsp. Maximumsfunktion)

Haben die Konzepte Nachteile?
  * Vor-/Nachbedingungen müssen per Hand angegeben werden