Optimierung einer Softwarebibliothek für sicherheitsrelevante

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3 Anforderungsanalyse und –definition 38 • Testen der A/D- und D/A-Wandlers • Testen des Timers/Counters 3.4 Bibliotheksleistungen 90% Fehleraufdeckung bei allen Tests, falls die Hardware fehlerhaft ist. 3.5 Technische Bibliotheksumgebung 3.5.1 Software Um den µController von dem Computer aus zu programmieren, werden weitere Softwarekomponenten benötigt: • Windows XP, zum Ausführen der Entwicklungsumgebung HITOP 5.2 • C-Compiler, bevorzugt GNU C Compiler for ARM • Assembler, bevorzugt arm-hitex-elf-as zum Assemblieren der Assembler Dateien • Linker, bevorzugt arm-hitex-elf-ld zum Linken der assemblierten Dateien • Downloadtool, zum Downloaden der Tests auf den Ziel-µController 3.5.2 Hardware Zum Erstellen und Bearbeitung der Bibliothek wird weitere Hardware benötigt: • PC zum erstellen der Bibliothek. Minimale Systemanforderungen: o 1,0 GHz CPU oder schneller o 256 MB Arbeitspeicher oder mehr o 600 MB frei verfügbarer Platz auf der Festplatte • Debugger, bevorzugt Tantino zum Debuggen der Bibliothek • µController MCB2140 von Keil
4 Konzept und Implementierung 39 4 Konzept und Implementierung In diesem Kapitel werden die Tests konzipiert und anschließend implementiert. Konzipiert wird anhand der in dem Kapitel Grundlagen vorgestellten Verfahren. Implementiert wird in der IDE HiTOP52 in der Programmiersprache C sowie in der Assemblersprache. 4.1 Software Die Bibliothek ist modular aufgebaut, dadurch lässt sich jedes einzelne Modul viel leichter und schneller testen. Die Änderungen eines einzelnen Moduls sind viel leichter nachvollziehbar. Die Bibliothek lässt sich somit gut erweitern. Es besteht außerdem die Möglichkeit neue Tests hinzuzufügen. 4.1.1 Programmablauf Bevor ein System, das sicherheitsgerichtete Aufgaben erbringt, in Betrieb genommen wird, soll zuerst sichergestellt werden, dass das System hinreichend fehlerfrei ist. Aus dieser Tatsache wird zuerst ein Anlauftest durchgeführt. Bei diesem Test werden alle zu testende Einheiten auf ihre korrekte Funktionalität geprüft. Da es sehr wichtig ist, dass die Sicherheit – so zu sagen – „Stück für Stück“ erreicht wird, werden zuerst die Komponenten getestet, ohne die die Durchführung von Tests gefährdet würde. Der Ablauf des Anlauftests ist folgender: 1. Es werden die Sprung-Befehle der CPU getestet. 2. Es wird ein Watchdog-Test ausgeführt. 3. Es werden die internen Register getestet. 4. Es werden weitere CPU-Befehle überprüft. 5. ROM-Test. 6. Timer-Test. 7. I/O-Test. 8. RAM-Test. Der Hintergrund dieser Reihenfolge ist folgender: • Sprung-Befehle werden bei dem WD benutzt, deswegen sollen diese vor dem WD-Test auf ihre korrekte Funktionalität überprüft werden. • Watchdog überprüft ob die CPU ihre Arbeit in einer bestimmten Zeit ausführen kann. So kann z.B. der Watchdog ein Programm aus einer Endlosschleife, so zu sagen, „herausholen“, in dem er den µController „resetet“.
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