Optimierung einer Softwarebibliothek für sicherheitsrelevante

Kurzfassung 4
Kurzfassung
Diese Thesis beschäftigt sich mit einer Softwarebibliothek, die grundlegende Tests eines
µControllers, der auf einem „ARM7TDMI“-Prozessor basiert, enthält. Diese Bibliothek
soll es ermöglichen sicherheitskritische Anwendungen auf diesen µControllern laufen zu
lassen. Tests, die diese Bibliothek enthält, sind so genannte Selbsttests, die der Fehleraufdeckung
sowie der Fehlerbeherrschung dienen. Diese Tests prüfen Hardware auf
ihre Fehlerfreiheit. Die Software, die auf dem µController eingespielt ist, wird nicht getestet.
Zu den Tests, die in dieser Bibliothek enthalten sind, zählen: CPU-, Register-, RAM-,
ROM-, Timer-, Ein/Ausgabe-Tests, sowie Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler-
Test wobei beim RAM-Test kein Laufzeitstack getestet wird.
Es wird Softwaremäßig getestet. Bei diesen Tests werden keine weiteren Hardwarekomponenten
benötigt, nur die, die der µController besitzt.
Bei dem CPU-Test wird das Vergleichsprinzip zum Testen verwendet. In diesem Test
werden alle Befehle auf ihre korrekte Funktionalität überprüft. Beim Register- sowie beim
Ein/Ausgabe-Test wird das Prinzip des „Walking-Bit-Patterns“ angewendet.
Weil für das Testen der Komponenten im Echtzeitbetrieb sehr wenig Zeit zur Verfügung
steht, wird der Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler anhand des Plausibilitätsprinzips
geprüft.
Der RAM- und ROM-Test werden so konzipiert und entworfen, dass diese in Scheiben
ausführbar sind. Solch eine Vorgehensweise erlaubt die Ausführung von diesen Tests
im Hintergrund einer Hauptanwendung. Zum Testen des RAMs wird der transparente
Speichertest implementiert. Zum Testen des ROMs wird eine CRC-Prüfsumme (oder
auch CRC-Signatur) verwendet.
Außerdem wird ein Überblick über die ARM-Architektur (Grundwissen) und Anforderungen
an sicherheitskritische Anwendungen gegeben.