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Technique et Science Informatiques

0752-4072
Revue des sciences et technologies de l'information
 

 ARTICLE VOL 27/9-10 - 2008  - pp.1253-1286  - doi:10.3166/tsi.27.1253-1286
TITRE
Robustesse des logiciels exécutifs. Caractérisation de l'impact de pilotes défaillants par injection de fautes

RÉSUMÉ
Les logiciels pilotes constituent une part importante des systèmes d'exploitation. Plusieurs analyses ont montré que ces pilotes sont à l'origine de nombreux dysfonctionnements. Leur défaillance peut avoir des répercussions importantes sur le noyau ainsi que sur le système global. Cet article propose des moyens de test pour contribuer à une meilleure évaluation de la robustesse d'un noyau en présence de pilotes défectueux. Ils consistent à simuler des erreurs logicielles au niveau de l'interface entre le pilote et le noyau : la DPI (Device Programming Interface). Les fautes injectées ciblent les paramètres des fonctions essentielles du noyau liées à cette interface. Afin de permettre d'effectuer des analyses de sûreté de fonctionnement suivant plusieurs points de vue utilisateur, trois propriétés complémentaires sont considérées : réactivité du noyau, disponibilité du noyau et sécurité(-innocuité) vis-à-vis de l'exécution de la charge de travail. Les résultats obtenus peuvent aussi permettre d'identifier des faiblesses potentielles et révéler des canaux de propagation d'erreur au sein du noyau et ainsi de pouvoir proposer des moyens de protection adaptés.


ABSTRACT
Device drivers constitute an important part of operating systems. Previous studies have shown that such extensions contribute to a large extent to the observed misbehaviors. Their failure can have a significant impact on the kernel and cause significant damages to the system as a whole. This paper proposes an approach to assess the robustness of an operating system in the presence of faulty drivers. It relies on fault injection experiments targeting the DPI (Driver Programming Interface) that implements the way drivers interact with the kernel. Faults are injected on the parameters of these core kernel functions. In order to conduct comprehensive analyses, complementary measures are considered that span three end-user viewpoints: kernel responsiveness, kernel availability and workload safety. The experimental data gathered can also help isolate weaknesses and reveal potential error propagation channels; these insights are useful to derive protection mechanisms focusing on identified malfunctions.


AUTEUR(S)
Arnaud ALBINET, Jean ARLAT, Jean-Charles FABRE

MOTS-CLÉS
système d'exploitation, noyau, logiciel pilote, évaluation expérimentale, injection de fautes, caractérisation des modes de défaillance.

KEYWORDS
operating system, kernel, basic software, driver, experimental evaluation, fault injection, characterization of failure modes.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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