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割込み干渉解析ツール

製品紹介

割込み干渉解析ツール(繙HIMOTOKU)


■「繙HIMOTOKU」(はんひもとく)とは
  • 機能安全ソフトウェア開発のために、Cプログラムの割込み干渉の判定を行う静的解析ツールです。
  •  
■割込み干渉とは
  • 割込み干渉は、ある処理と別の処理のデータの競合であり、下図のように、ある処理(main)が同一メモリに2回アクセスする間 (①~③の間)に割り込みが発生し、別の処理(interrupt)が同一メモリにアクセスする(②)パスが存在する。
  • かつ、それらのアクセスの少なくとも1つがWriteアクセスである場合を言います。

      【割込み干渉イメージ】
■ツール開発の背景と課題
  • 機能安全の観点から安全に関係するソフトウェアは必ず動作することが求められます。
  • 例えば、安全に関係しないソフトウェアが安全に関係するソフトウェアのメモリを侵害することは避けなければなりません。
  • 割込み干渉は、ソフトウェアのメモリ侵害を引き起こす要因の一つですが、従来ソースコードレビューなどでしか見つけることができませ んでした。
  • また、近年のソフトウェアの大規模化、複雑化を 受けて、割込み干渉による問題が無いことを確認・保証する工数は増大しています。

■導入効果
  • 割込み干渉はテストでは検出困難であり、目視やレビューなどで長時間かけて保証していた工程を、繙HIMOTOKUを導入することで省力 化できるので大幅な工数の削減が実現できます。
  • 解析のための準備作業(ツール設定やアセンブリコードの修正等)と繙HIMOTOKUの割込み干渉検出後の判定結果確認やソースコードの 修正作業のみとなり、作業負荷の軽減を実現します。

■割込み干渉の検出手順
  • 解析するソースコードの情報を設定します。(*1)
  • 割込み干渉解析のため情報(割り込み関数名、割込み禁止、許可命令など)を設定します。
  • 上記設定後、割込み干渉解析を行います。(*2)
  • 解析により割込み干渉の検出内容と判定結果が、EXCELファイルに出力されます。
割込み干渉が発生する可能性のある箇所を検出。(下図①)
検出箇所ついて、割込み干渉がないかを判定。(*3)(下図②)
      • 上記により、お客様は「割込み干渉の可能性あり」と判定された個所を確認するだけとなります。
EXCELファイルを出力するのでエビデンスとして利用できます。

*1:全てのコードが解析できるわけではありません。
*2:解析するコードのステップ数によっては、解析に時間が掛かります。
*3:独自の解析手法を用い割込み干渉がないかを判定します。
「割り込み干渉なし」:割り込み干渉がないことを示します。
「割り込み干渉の可能性あり」:割り込み干渉あり、干渉なしの判定が不明なことを示します。



【EXCELの出力例】


■解析対象
  •  ・ 単一プロセッサ上で、OS無しで動作するプログラム
  •  ・ メイン処理と割込み処理からなり、各処理は共有メモリを介して
    相互にデータ授受を行うプログラム
  •  ・ ANSI C89に準拠したプログラム
■動作環境
  • OS:Windows Pro 7 SP1 64bit(日本語版)
     Windows 10 64bit(日本語版)
  • メモリ:8GB以上
  • CPU:Corei7以上



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