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        • 차량 전장용 운영체제의 주기적 태스크 검증을 지원하는 테스트 케이스 생성기

          최우용 ( Wooyong Choi ),김동우 ( Dongwoo Kim ),최윤자 ( Yunja Choi ) 한국정보처리학회 2017 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.24 No.1

          안전 필수 시스템(Safety-critical system) 중 하나인 차량 전장용 운영체제의 엄밀한 검증을 위하여 모델 기반 테스트 생성기법들이 연구되어 왔다. 그러나 기존의 연구들은 이러한 차량 전장용 운영체제에서 빈번히 사용되는 주기적인 동작을 요하는 작업들에 대한 테스트 생성 문제를 해결하지 못하였다. 본 연구에서는 주기적 태스크의 검증을 지원하지 않았던 기존의 테스트 케이스 생성기에 알람 모델을 추가하여 보완하였다. 이를 통해 차량 전장용 운영체제의 검증에 있어서 주기적 태스크를 포함한 다양한 테스트 케이스를 생성할 수 있었고 차량 전장용 운영체제의 보다 엄밀한 검증이 가능해졌다.

        • KCI등재

          자동차 안전성을 위한 소프트웨어 FMEA 가이드라인

          최준열(Junyeol Choi),김용길(Yongkil Kim),조준형(Joonhyung Cho),최윤자(Yunja Choi) 한국멀티미디어학회 2018 멀티미디어학회논문지 Vol.21 No.9

          Most of the automotive electronic systems are equipped with control software. ISO 26262 standard has been published to prevent unreasonable risk due to E/E system malfunction. And many automotive companies apply ISO 26262 for safe series product. In ISO 26262 standard, the product quality improves through deductive and inductive safety analysis in all processes including system and software development phase. However, there are few studies on software safety analysis than systems. In the paper, we study the software FMEA(Failure Mode Effect Analysis) technique for product quality of vehicular embedded software. And we propose an effective guideline of software FMEA as EPB industrial practice.

        • KCI등재

          차량전장용 소프트웨어의 API 제약사항 위배여부 탐지를 위한 실행경로 탐색방법과 모델검증 방법의 비교

          김동우 ( Dongwoo Kim ),최윤자 ( Yunja Choi ) 한국정보처리학회 2016 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.5 No.12

          차량전장용 제어 소프트웨어는 표준에 명시된 시스템 호출 제약사항을 위배할 경우 심각한 안전성 위협을 초래할 수 있다. 그러나 제약사항 위배는 실행경로가 복잡해질 경우 수동분석으로 색출하기 어렵고 테스팅을 통해 찾아내기도 어려워 이에 특화된 검증 방법이 필요하다. 본 연구에서는 차량전장용 제어 소프트웨어의 시스템 호출 제약사항 위배 여부를 효과적으로 검증하기 위한 두 가지 방법을 소개하고 그 효과를 실험적으로 비교하였다. 첫 번째 방법은 애플리케이션의 모든 가능한 실행경로를 탐색하고 각 경로의 제약사항 준수여부를 확인하는 방법이며, 두 번째 방법은 모델 검증 도구를 이용하여 애플리케이션이 오토마타로 표현된 제약사항을 위배하는 경우가 발생가능한지 확인하는 방법이다. 각 방법을 구현하고 실험한 결과 실행경로를 이용한 방법은 오탐을 유발하고 몇 가지 제약사항 위반을 놓치는 경우가 있는데 반해서 모델 검증을 이용한 방법은 오탐이 없었으며 비교적 큰 애플리케이션을 대상으로 보다 빠른 시간 내에 검증을 수행할 수 있음을 보였다. Automotive control software can be a source of critical safety issues when developers do not comply system constraints. However, a violation is difficult to identify in complicated source code if not supported by an automated verification tool. This paper introduces two possible approaches that check whether an automotive control software complies API call constraints to compare their performance and effectiveness. One method statically analyzes the source code and explores all possible execution paths, and the other utilizes a model checker to monitor constraint violations for a given set of constraint automata. We have implemented both approaches and performed a series of experiments showing that the approach with model-checking finds constraint violations more accurately and scales better.

        • KCI우수등재

          우선순위 기반 멀티태스크 프로그램의 API 호출 안전성 검증을 위한 모델 기반 오경보 식별 기법

          김동우(Dongwoo Kim),최윤자(Yunja Choi) 한국정보과학회 2019 정보과학회논문지 Vol.46 No.10

          멀티태스크 프로그램은 다수의 태스크가 운영체제의 스케줄링에 맞추어 번갈아 수행되는 프로그램이다. 멀티태스크 프로그램을 검증하기 위해서는 운영체제의 행위를 고려해야하며 그렇지 않을 경우 우선순위가 낮은 태스크가 먼저 실행되는 등 오경보가 발생한다. 효과적인 멀티태스크 프로그램 검증을 위해 정형 운영체제 모델을 사용한 모델 검증 방법들이 소개되었으나 이들은 프로그램을 추상화함으로 인해 오경보를 보고할 수 있다는 단점이 있다. 본 연구에서는 모델 검증 결과 보고된 반례의 오경보 여부를 식별하기 위하여 반례와 동일한 순서로 API 함수 호출을 수행하는 프로그램 실행 경로의 존재 여부를 코드검증 기법을 이용하여 확인하는 방법을 소개한다. 본 연구의 효과를 입증하기 위해 차량전장용 운영체제를 위한 테스트 프로그램과 차량전장용 창문 제어 프로그램을 검증하고 보고된 반례의 오경보 여부를 식별한 결과 73%는 오경보임을 확인하였으며 각각 평균 0.199초와 17.95초의 식별 시간이 소요되었다. A multitask program consists of a set of tasks that are executed according to a scheduling policy of the operating system. In order to verify a multitask program, it is necessary to consider the behavior of the operating system. Otherwise, false alarms are reported, e.g., a low-priority task is executed prior to a higher-priority task. Studies introduced a model-based verification method using the formal OS model for the effective verification of multitask programs, but they showed high false-alarm rates due to the abstraction of the application program. This paper proposes an automated false-alarm detection method which identifies false alarms by checking existence of the program path that performs the same sequence of API-calls as the counterexample reported by the model-based verification. The suggested method is applied to two sets of application programs running on an automotive operating system. Results show that 73% of the reported counterexamples were false alarms with an average detection time of 0.199 seconds for the test program and 17.95 seconds for the window control program.

        • 코드 정형검증을 위한 특성기반 코드추출기

          박민규 ( Min-gyu Park ),최윤자 ( Yunja Choi ),김진삼 ( Jinsam Kim ) 한국정보처리학회 2010 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.17 No.2

          안전중요 소프트웨어 코드의 검증은 1%의 잠재적 가능성을 가진 오류조차 허용하지 않는 철저한 검증방식을 요구한다. 이러한 요구에 부응하여 최근 수학적 모델을 사용한 정형검증 기법이 코드검증에 활발하게 적용되고 있으나, 코드의 복잡도와 크기의 증가에 따른 검증비용의 기하급수적 증가가 해결과제로 부각되어왔다. 본 연구에서는 검증하고자 하는 특성을 중심으로 검증대상 코드를 추출, 정형검증의 대상을 자동으로 축소하는 코드추출기를 개발하였다. 개발된 코드추출기는 자동차 전장용 운영체제의 검증에 보조적으로 활용되어 검증비용을 90% 이상 절감하고 검증 사용성을 높이는데 기여하였다.

        • KCI등재

          소프트웨어 공학 : 온라인 게임 서버의 파티 시스템 검증을 위한 스핀 모델 체커 적용에 관한 연구

          김광훈 ( Goanghun Kim ),최윤자 ( Yunja Choi ) 한국정보처리학회 2015 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.4 No.11

          모델 체킹 방법은 가능한 모든 경우를 자동으로 확인할 수 있으며, 코드가 구현되기 이전의 명세서나 디자인의 검증에도 적용할 수 있어 고위험 시스템의 검증에 활발히 적용되어왔다. 그러나 이러한 엄밀한 검증기법에 대한 일반적인 이해 부족과 테스팅에 비해 높은 검증 비용으로 인하여, 일반적인 소프트웨어들은 여전히 인력에 의한 테스팅과 같은 기초적인 방법에 의존하여 검증이 수행되고 있다. 본 논문에서는 그 대표적인 예인 온라인 게임 서버를 대상으로, SPIN 모델 체커(SPIN model checker)를 이용한 자동화 검증 방법을 적용하는 실험적인 연구를 수행하여 검증 비용 대비 효과에 근거한 적용성을 판단하였다. 연구 결과, 5~7GB 이내의 메모리와 10분 이내의 시간 내에서 온라인 게임 서버 파티 시스템의 주요 특성들을 검증할 수 있음을 보였고, 이 과정에서 기존에 파악하지 못한 오류도 검출하였다. 이로부터 인력에 의한 테스팅에 비해 납득할만한 수준의 검증 비용으로 엄밀하고 효과적인 검증이 가능하다는 결론을 도출할 수 있었다. Model checking method is able to check all possible cases automatically and is applicable to specifications or design before actual implementation so that some critical systems have adopted this method actively. However, the current practice of software verification is largely dependant on basic methods such as manual testing because of lack of understanding about this rigorous method and high verification cost. In this paper we conducted an experimental research for the automated verification using the SPIN model checker on an online-game server to study the applicability of the technique in this domain. The results show that we could verify major features of the online-game server party system with 5~7 GB memory and within 10 minutes execution time, and also found a hidden system error that passed existing testing process. This result shows the possibility of rigorous and effective verification with reasonable cost in comparison to manual testing.

        • KCI우수등재

          Alarm과 ISR을 고려한 IoT 디바이스 제어 소프트웨어의 API 호출 제약사항 검증

          김동우(Dongwoo Kim),최윤자(Yunja Choi) 한국정보과학회 2018 정보과학회논문지 Vol.45 No.12

          IoT 운영체제는 API를 사용상의 규칙과 함께 제공하며 사용상의 규칙이 위반될 경우 시스템의 무결성이 깨질 수 있고 최악의 상황인 시스템 실패까지 발생할 수 있으므로 어플리케이션은 반드시 제약사항을 준수하여 API를 사용해야 한다. 기존 연구에서는 운영체제와 어플리케이션을 정형 모델로 표현하고 모델 검증을 통하여 제약사항 위반 시나리오를 탐지하였지만 시간을 고려해야하는 Alarm이나 임의로 발생할 수 있는 인터럽트 및 ISR은 검증 대상에서 제외되어 오탐 및 미탐이 발생할 수 있는 여지가 있었다. 본 연구에서는 Alarm의 실제 시간은 정형 모델의 상대시간으로 변환하고 인터럽트와 ISR은 검증모델에서 임의로 발생하도록 정의함으로써 Alarm 및 ISR을 고려한 제약사항 검증을 가능하게 하였다. 제안한 방법을 19개 IoT 어플리케이션에 적용한 결과 34개의 제약사항 위반을 탐지하였으며 15개는 Alarm이나 ISR을 고려하지 않았을 때 탐지할 수 없는 제약사항 위반이었다. The IoT operating system provides a set of API functions for applications along with a set of API-call constraints and all the applications are required to use API in accordance with these constraints. Improper use of API can result in breaking of system integrity and system failure. The prior study introduced a method for API-call constraint checking by converting the operating system and application into formal models and identifying API-call constraint violation scenarios through model checking. But, Alarms that should be considered for actual time or interrupts that can occur arbitrarily were left out of the scope of the verification. This study introduces the method for verifying API-call constraints considering the Alarms and ISRs. The actual time of an alarm is converted to the relative time of the formal model, and interrupts are defined to be generated anytime to activate an ISR in the verification model. Application of the verification method to 19 IoT applications led to the detection of a total of 34 API-call constraint violations, 15 of which were not detected due to lack of consideration of Alarms and/or ISRs.

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