Detecção de Erros Baseada na Semântica dos Dados

Abstract

Estudos recentes demonstraram que quando são utilizados mecanismos de detecção de erros baseados no comportamento de um computador (p. ex. protecção de memória), até 10% de erros podem não ser detectados sendo contudo produzidos resultados errados (avaria silenciosa), tendo-se observado que as falhas que conduzem a avarias silenciosas geram essencialmente erros puros de dados. Assim, numa primeira parte desta tese foi avaliada a cobertura de mecanismos de detecção de erros baseados na verificação do valor semântico dos dados, tais como asserções, tendo-se observado ainda assim um relativamente elevado número de violações do modelo de avaria silenciosa. No entanto, uma análise detalhada destes casos permitiu concluir que eles se deviam a desvios do fluxo normal de execução dos programas por acção das falhas injectadas, de tal forma que o código de verificação não chegava a ser executado. Esta observação permitiu concluir que testes de coerência baseados em software deverão ser sempre acompanhados por alguma forma de verificação do fluxo de execução. Os resultados experimentais por injecção física de falhas realizados no âmbito da presente tese permitiram-nos concluir que um sistema utilizando estas duas técnicas combinadas se comporta de acordo com o modelo de avaria silenciosa em mais de 98% das situações em que foi perturbado por falhas físicas. Até ao momento, resultados desta ordem de grandeza apenas haviam sido obtidos utilizando replicação estrutural ou hardware dedicado para a detecção de erros. Palavras-chave: Avaria silenciosa, asserções, testes de coerência baseados em software, ABFT, detecção de erros baseada no fluxo de execução, transformação de falhas em erros, injecção física de falhas, tolerância a falhas, confiabilidade, avaliação experimental.