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Week #10 (Apr 28) :: Group Presentation (1)

重大事項宣達

  • 從 Week #10 開始,週二晚間沒有安排實做課程,但電腦教室仍開放,歡迎同學討論課程、分組報告及專題事宜
  • 分組報告會從 Week #10 進行到 Week #19
  • 採用 round-robin 排程,time slice 為 2 hr,若準備不足或者不勝提問,可主動 yield
  • 每個報告的組別會有對應的「提問組」,顧名思義就是讓「提問組」同學提出報告過程中不能理解之處 (沒提問的話,表示徹底理解),教師會詢問報告組和提問組的同學
    • 「提問組」為分組報告中對應倒數的組別,如 FreeRTOS 對 Xvisor, rtenv+ 對 uClinux,順序詳見 Week #7
  • 本學期沒有明確的「期末專題」,但分組報告的末期,每組都該有足以說明作業系統核心運作的小型應用,以Xenomai 來說,可以是 A Tutorial on Using Linux for Real-time Tasks

課程觀摩

案例探討:豐田汽車死亡車禍

  • 美國 Carnegie Mellon 大學 Phil Koopman 教授在 2014 年製作一份簡報 “A Case Study of Toyota Unintended Acceleration and Software Safety”,探討豐田汽車(Toyota Motor)在美國捲進了一樁官司背後的工程議題,涵蓋 real-time scheduling 和軟體可靠性
  • 豐田一款 2005 年份 Camry 車款在 2007 年,於美國奧克拉荷馬高速公路上發生的一場暴衝死亡車禍,肇因於該車款內的電子節流閥控制系統軟體發生錯誤,內部的錯誤碼就是造成車輛無預警暴衝的原因。
  • 汽車電子缺陷導致事故?豐田在美惹官非
  • 不良軟體碼可能殺人嗎?答案是肯定的,而且悲劇顯然已經發生

  • 2011 年,包括 Barr Group 四位專家在內的一個七人小組接手先前 NASA 為期 10 個月的調查任務,深入分析了發生事故的豐田汽車,並做成了一份長達 800 頁的調查報告。首先,檢視車用系統的即時作業系統,找出未受保護的 critical variables,且發現了電子節流閥故障安全機制中的漏洞與缺陷。
  • 該專家小組採用 Green Hills 模擬器進行了模擬,透過車輛測試,那些我們所發現的缺陷確實與無預警暴衝有關,對照檢視了汽車黑盒子內的軟體碼,發現它會錯誤記錄車輛意外前最後幾秒的駕駛人動作資訊。針對 2005 年份的 Camry L4 車款原始碼以及車內測試,證實其中有部分關鍵變數並未受軟體保護,記憶體崩潰的原始碼也顯現,stack overflow 與軟體錯誤導致記憶體崩潰,而問題的關鍵就在於那些記憶體崩潰,從而擦槍走火。
  • 軟體缺失導致重大災難的例子比比皆是,像是:
  • 1980 年 (冷戰時期),北美防空聯合司令部曾告警,美國遭受導彈襲擊,差點釀成第三次世界大戰。後來證實,這是反饋系統的電路故障問題,但反饋系統軟體並未考慮故障問題引發的誤報
  • 1996 年 6 月 4 日,Ariane 5 型運載火箭的首航,原計劃將四顆太陽風觀察衛星運送到預定軌道,但因軟體引發的問題,導致火箭在發射 39 秒後偏軌,從而觸發火箭的自我摧毀裝置。此事件肇因於一系列的 Ada 程式碼錯誤,造成高達 3.7 億美元的損失

分組報告