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Systèmes en temps réel Tolérance aux défaillances de logiciel.

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1 Systèmes en temps réel Tolérance aux défaillances de logiciel

2 Fault Tolerance - 2 Synopsis Tolérance Redondance Redondance statique Redondance dynamique Patterns de tolérance des défaillances

3 Fault Tolerance - 3 Prévention des fautes Évitement des fautes – Limitation de lintroduction de composantes fautives durant la construction Spécification rigoureuses (formelles) Méthodologies de design prouvées Sélection dun langage de programmation approprié Environnement de développement/ingénierie (IDEs) Enlèvement des fautes – trouver et enlever les causes derreurs Revues, inspections, tests Mais que ce passe-t-il si les fautes ne peuvent pas êtres prévenues?

4 Fault Tolerance - 4 Tolérance des défaillances La capacité quun système a de continuer de fonctionner même en présence des fautes. Tolérance des défaillances complète – système continue dopérer sans aucune perte de fonctionnalité significative (pour une période de temps limitée) Mode dégradé – système continue dopérer mais en mode dégradé Sécurité intégrée – (fail safe) système passe en un état sécuritaire avant de se fermer ou résultant dune faute particulière

5 Fault Tolerance - 5 Redondance Pour permettre la tolérance des fautes en logiciel, nous avons besoin dun certain degré de redondance. {dans ce sens, la définition de redondance inclus le code additionnel qui ne serait pas requis pour lopération normal du système} But – minimiser la redondance, maximiser R(t) Paradoxe – trop peut réduire R(t)

6 Fault Tolerance - 6 Redondance statique Composantes redondantes sont utilisées pour masquer les erreurs h/w: Redondance N Modulaire (NMR) s/w: programmation N-versions N versions redondantes du même module sous un même contrôleur et un système de votes

7 Fault Tolerance - 7 Redondance statique Suppositions Spécifications complètes, consistantes, sans ambiguïtés Mode de défaillance indépendants => équipes de développement séparés, processeurs, langages, lignes de communication qui sont tolérantes, … Problèmes) spécifications sont un facteur contribuant majeur des défauts indépendance nest pas une supposition raisonnable $$$

8 Fault Tolerance - 8 Redondance dynamique Composantes redondantes pour détecter les erreurs h/w: check des parité s/w: bloques de reprise phases détection éval/contrôle des dommages reprise des erreurs traitement de faute/continue RP1 RP2 RP3 Points de reprise Processus P1

9 Fault Tolerance - 9 Redondance dynamique Suppositions Modules alternes exécutent seulement sur la détection derreur(s) Encore dépendant des spécification en grande mesure Les modes de défaillance connues et non connues peuvent être traités Problèmes La reprise derreurs vers larrière ne peut pas toujours enlever les dommages $$

10 Fault Tolerance - 10 Quelques patterns de tolérance Pattern de redondance homogène Protège contre les défaillances matériels seulement (aléatoire) Pattern de redondance diverse Protège contre les fautes systématiques 3 types: Différent mais égale Léger Séparation des moniteurs / actionneurs Pattern Moniteur-Actionneur Spécialisation de la redondance diverse Pattern de surveillance (Watchdog)

11 Fault Tolerance - 11 Pattern de redondance homogène

12 Fault Tolerance - 12 Pattern de redondance homogène

13 Fault Tolerance - 13 Pattern de redondance diverse

14 Fault Tolerance - 14 Pattern moniteur-actionneur

15 Fault Tolerance - 15 Pattern moniteur-actionneur

16 Fault Tolerance - 16 Pattern de surveillance (watchdog)

17 Fault Tolerance - 17 Pattern de surveillance (watchdog) matériel ou logiciel

18 Fault Tolerance - 18 Références [1] Burns and Wellings, Real-Time Systems and Programming Languages, Chap 5. [2] Douglass, Doing Hard Time: Developing Real- Time Systems with UML, Objects, Frameworks, and Patterns, Chap 3.


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