Journal of the Korea Society of Computer and Information (한국컴퓨터정보학회논문지)

Korean Society of Computer Information (한국컴퓨터정보학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Design and Implementation of Reliability Analyzer for Embedded Software using Markov Chain Model and Unit Testing

내장형 소프트웨어 마르코프 체인 모델과 단위 테스트를 이용한 내장형 소프트웨어 신뢰도 분석 도구의 설계와 구현

  • Received : 2011.08.04
  • Accepted : 2011.09.23
  • Published : 2011.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

As requirements of embedded system get complicated, the tool for analyzing the reliability of embedded software is being needed. A probabilistic modeling is used as the way of analyzing the reliability of a software and to apply it to embedded software controlling multiple devices. So, it is necessary to specialize that to embedded software. Also, existing reliability analyzers should measure the transition probability of each condition in different ways and doesn't consider reusing the model once used. In this paper, we suggest a reliability analyzer for embedded software using embedded software Markov chin model and a unit testing tool. Embedded software Markov chain model is model specializing Markov chain model which is used for analyzing reliability to an embedded software. And a unit testing tool has host-target structure which is appropriate to development environment of embedded software. This tool can analyze the reliability more easily than existing tool by automatically measuring the transition probability between units for analyzing reliability from the result of unit testing. It can also directly apply the test result updated by unit testing tool by representing software model as a XML oriented document and has the advantage that many developers can access easily using the web oriented interface and SVN store. In this paper, we show reliability analyzing of a example by so doing show usefulness of reliability analyzer.

내장형 시스템의요구사항이 복잡해짐에 따라 내장형 소프트웨어의 신뢰도를분석하기 위한 도구가 요구되고있다. 소프트웨어의 신뢰도를 분석하는 방법으로는 확률적 모델링을 이용하는데, 다수의 디바이스를 제어하는 내장형 소프트웨어에 적용하기 위해서는 내장형 소프트웨어에 특성화 시킬 필요가 있다. 또한, 기존의 신뢰도 분석 도구는 각 상태간의 전이 확률을 다른 방법으로 측정해야 하고, 한 번 작성한 모델에 대해 재사용을 고려하고 있지 않는다. 본 논문은 내장형 소프트웨어의 신뢰도를 분석하기 위해 내장형 소프트웨어 마르코프 체인 모델과 단위 테스팅 도구를 이용한 신뢰도 분석 도구를 제안한다. 내장형 소프트웨어 마르코프 체인 모델은 신뢰도 분석 방법으로 많이 사용되고 있는 마르코프 체인 모델을 내장형 소프트웨어에 특성화 시킨 모델이다. 그리고 단위 테스팅 도구는 내장형 소프트웨어의 개발환경에 적합한 호스트/타겟 구조를 가지고 있다. 제안하는 도구는 신뢰도 분석을 위해 단위간 전이 확률을 단위 테스트 결과로부터 자동으로 측정하여 기존의 도구보다 용이하게 신뢰도를 분석할 수 있다. 그리고 소프트웨어 모델을 XML 기반의 문서로 표현하여 단위 테스팅 도구가 업데이트 시킨 테스트 결과를 바로 적용할수 있고, 웹 기반의 인터페이스와 SVN 저장소를 이용하여 다수의 개발자가 쉽게 접근할 수 있는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 예제를 이용하여 신뢰도의 분석을 보이고 신뢰도 측정에 유용함을 보인다.

Keywords

References

  1. B. Beizer, Software Testing Techniques. Van Nostrand Reinhold 2nd edition, 1990.
  2. Sung-su Kim, Sanghyuk Park, Sung-Hwan Kim, Keeyoung Choi, Cheol-Keun Ha, Choon-Bae Park, "Development of Reliability Block Diagram Analysis Tool for H/W Redundancy Structure based Unit Module", Journal of KSAS v.37 n.6, pp. 595-601, 2009. 6.
  3. Kevin J. Sullivan, Joanne Bechta Dugan, David Coppit, "The Galileo Fault Tree Analysis Tool", Proceedings of the Twenty-Ninth Annual International Symposium on Fault-Tolerant Comp uting, p. 232, June 15-18, 1999.
  4. Eun-Gu Lee, "A Study on Markov Chain", Journal of Korea Society of Mathematical Education v.20 n.3, pp. 19-22, 1982. 6.
  5. Gwendolyn H. Walton, J. H. Poore, "Generating transition probabilities to support model-based software testing", Software-Practice & Experience v.30 n.10, pp. 19-22, 1982. 6.
  6. Janes A. Whittaker, Michaei G. Thomason, "A Markov Chain Model for Statistical Software Testing", IEEE Transactions on Software Engineering v.20 n.10, pp. 812-824, October. 1994. https://doi.org/10.1109/32.328991
  7. Donggyu Kwak, Chae-Woo Yoo, Yongyun Cho, "A Software Unit Testing Tool based on The XML Test Script for Embedded Systems", Journal of Korea Society of Computer and Information v.14 n.1, pp. 17-24, 2009. 1.
  8. Donggyu Kwak, Chae-Woo Yoo, Yongyun Cho "A Software Unit Testing Tool based on The XML Test Script for Embedded System", Journal of the Korea Society of Computing & Information, v.14, n.1, pp. 17-24, 2009. 1.
  9. Subversion, http://subversion.tirgris.org.
  10. Sung-su Kim, Sanghyuk Park, "Development of Reliability Block Diagram Analysis Tool for H/W Redundancy Structure based on Unit Module", Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.37 n.6, pp. 595-601, 2009. 6. https://doi.org/10.5139/JKSAS.2009.37.6.595
  11. J. Dugan, K. Venkataraman, R. Gulati, "DIFtree: A software package for the analysis of dynamic fault tree models", Proc. 1997 Reliability and Maintainability Symposium, January 1997.
  12. J. Rajgopal, M. Mazumdar, "Modular operational test plans for inferences on software reliability based on a Markov model", Software Engineering, IEEE Transactions v. 28, pp. 358-363, 2002. 4. https://doi.org/10.1109/TSE.2002.995424
  13. Jeffery Horn, "Finite Markov Chain Analysis of Genetic Algorithms with Niching", Proceedings of the 5th International Conference on Genetic Algorithms, pp. 110-117, 1993.
  14. Kim Hee Cheul, " The Study for NHPP Software Reliability Growth Model based on Exponentiated Exponential Distribution", Journal of the Korea Society of Computing & Information, v.11, n.5, pp. 9-18, 2006. 11.