Ergebnisvalidierung und nebenläufige Hardwarefehlererkennung mittels systematisch erzeugter Diversität

Mit steigendem Einsatz von Mikroprozessoren haben sich diese immer mehr auch in sicherheitsrelevanten Gebieten durchgesetzt. Die für solche Einsatzgebiete geforderte hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit (im Sinne von engl. safety) kann durch Fehlertoleranzverfahren erreicht werden. Eine Möglichkeit hierzu bietet der Einsatz von Diversität, bei der mehrere Programme erstellt werden, welche die gleiche Spezifikation erfüllen sollen. Dabei ermöglicht ein Vergleich der von einzelnen Programmvarianten berechneten Ergebnisse neben der Entwurfsfehlererkennung auch eine Erkennung permanenter und transienter Hardwarefehler. Entwurfsdiversität alleine garantiert aber keine unterschiedliche Nutzung der Hardware, so daß virtuelle Mehrfachsysteme mit entwurfsdiversitären Programmvarianten nur eine unzureichende Hardwarefehlererkennung aufweisen. Durch den Einsatz von systematisch erzeugter Diversität kann die Hardwarefehlererfassung verbessert werden, da systematisch erzeugte Diversität eine automatische Veränderung des Programmablaufs unter Beibehaltung des implementierten Algorithmus ermöglicht, so daß die Ergebnisse gezielt auf verschiedenen Datenpfaden berechnet werden. Es wurde ein Verfahren zur systematischen Generierung von diversitären Programmvarianten entwickelt, das auf einer diversitären Darstellung der Daten beruht. Zur Realisierung dieses Verfahrens wurde auf der Basis einer komplementären Datenrepräsentation ein Precompiler auf Assemblerebene entwickelt.