Debugging Eingebetteter Systeme

Nachwuchsgruppe im Rahmen des Emmy-Noether-Programms der DFG.

Kontakt: Dr. Görschwin Fey

Eingebettete Systeme (EmS, von engl. ,,Embedded Systems'') begleiten unseren Alltag, wobei sie alles von hilfreichen Aufgaben bis hin zur Steuerung sicherheitskritischer Systeme übernehmen. Der Automobilbau - eine der deutschen Schlüsselindustrien - hängt wesentlich von Innovationen im Bereich der EmS ab. Vor kurzem noch Zukunftsvisionen werden zum Beispiel Fahrassistenzsysteme zunehmend in der Praxis eingesetzt. Für immer komplexere Steuerungsaufgaben werden EmS mit immer mehr Hardware-Komponenten und immer aufwändigerer Software eingesetzt. Die rasante Vergrößerung der technisch realisierbaren Systeme gemäß ,,Moore's Law'' ermöglicht diese Entwicklung. Im Resultat entsteht ein ,,Design Gap'', d.h. die Produktivität im Entwurf hält nicht mit der Komplexitätssteigerung des technisch Machbaren mit.
Ein wesentlicher Engpass beim Entwurf ist das Auffinden und Beseitigen von Fehlern, das sogenannte Debugging. Aufgrund der Komplexität werden EmS in der Praxis fast nie fehlerfrei entworfen. Während der Validation oder Verifikation wird die Existenz von Fehlern entdeckt. Für das Debugging stehen bis heute keine adäquaten Werkzeuge zur Verfügung. Aufgrund fehlender Automatisierung ist das Debugging extrem zeitaufwändig.
Das Projekt ,,Debugging Eingebetteter Systeme'' (DSy, gesprochen wie engl. dizzy) soll die Produktivität im Entwurf deutlich steigern. Erstmals wird eine durchgängige Debugging-Methodik für den EmS-Entwurf entwickelt, die neue automatisierte Verfahren für Fehlerdiagnose und Fehlerbehebung integriert. Zur Realisierung dieses Vorhabens ist weitere Grundlagenforschung notwendig. Diese umfasst theoretische Grundlagen zur Klassifikation von Fehlern im EmS-Entwurf sowie die Weiterentwicklung existierender und die Entwicklung neuer Debugging-Algorithmen. Praktische Beispiele dienen der projektbegleitenden Evaluation der neuen Verfahren.