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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</embedded/2015q1w7>_
  • 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<http://hackaday.com/2014/04/25/a-tutorial-on-linux-for-real-time-tasks/>_

課程觀摩

  • 人家一個作業抵成功大學電機資訊學院整整一門課程的專題，甚至超越碩博士論文
    • 比別人笨不可恥，可恥的是沒自覺！
  • CMU<https://www.cmu.edu>_
    • CS410: Operating System Design and Implementation, Lecture Notes<https://www.cs.cmu.edu/~410/lecture.html>_
    • EE349: Embedded Real-Time Systems<http://www.ece.cmu.edu/~ee349/>_
      • Lab projects<http://www.ece.cmu.edu/~ee349/projects.html>_
      • Lab 4: Real-Time Operating Systems<http://www.ece.cmu.edu/~ee349/f-2012/lab4/lab4-handout.pdf>_
      • 參考實做: Real-Time Operating Systems<https://github.com/ironAtom/RTOS-Kernel-for-ARM>_
  • UNSW<http://www.cse.unsw.edu.au/>_
    • Advanced Operating System, Project: A Simple Operating System<http://www.cse.unsw.edu.au/~cs9242/14/project/>_

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<http://users.ece.cmu.edu/~koopman/pubs/koopman14_toyota_ua_slides.pdf>_"，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<http://www.eettaiwan.com/ART_8800691341_622964_NT_9cc6a57b.HTM>_
    • 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<http://www.eettaiwan.com/ART_8800691385_480202_NT_bd47ba6a.HTM>_
  • 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

  • FreeRTOS</embedded/freertos>_
    • Q&A: FreeRTOS<https://embedded2015.hackpad.com/QA-FreeRTOS-E3BHrUQLzWZ>_ (課堂問答皆在此追蹤)
  • rtenv+</embedded/rtenv>_
    • Q&A: rtenv+<https://embedded2015.hackpad.com/QA-rtenv-479a2LFzjqW>_ (課堂問答皆在此追蹤)