A introdução de software em sistemas de aplicações críticas traz consigo questões relacionadas à segurança (safety) que, durante muito tempo recaíram predominantemente sobre o desenvolvimento do hardware que compunha tais sistemas. Atualmente, padrões relacionados à segurança de software avaliam qualitativamente o impacto do seu uso sobre sistemas suscetíveis a falhas de natureza randômica. A pesquisa aqui desenvolvida visa, em complemento a outras investigações já realizadas, avaliar quantitativamente diversas técnicas de programação defensiva em função de sua representatividade no quesito segurança de sistemas de aplicação crítica tolerantes a erros. Como objetivo essencial, buscou-se avaliar o comportamento adquirido por um sistema tolerante a erros quando submetido a um processo de injeção de falhas por software. A tolerância a erros do sistema de aplicação crítica em estudo é alcançada, através de técnicas de programação defensiva aplicadas ao software original. Foram aplicadas diversas técnicas de programação defensiva e diversas combinações entre elas, de modo que foi possível avaliar quantitativamente e identificar possíveis padrões de níveis de segurança adquiridos em cada caso. / The introduction of software systems for critical applications raises safety issues that have long fell predominantly on the development of the hardware composing such systems. Currently, standards related to safety software qualitatively assess the impact of their use on systems sensitive to random errors. The research developed here seeks, in addition to other previous investigations, to quantitatively evaluate different techniques of defensive programming in function of their safety level in fault-tolerant safety critical systems. As a key objective, we sought to evaluate the behavior acquired by a fault-tolerant system when subjected to a software fault injection process. The fault-tolerance system, in a typical critical application under study, is achieved through the application of defensive programming techniques over the original software. Many defensive programming techniques and various combinations among them were applied, hence making it possible to quantitatively assess and identify possible patterns of safety levels acquired in each case.

A introdução de software em sistemas de aplicações críticas traz consigo questões relacionadas à segurança (safety) que, durante muito tempo recaíram predominantemente sobre o desenvolvimento do hardware que compunha tais sistemas. Atualmente, padrões relacionados à segurança de software avaliam qualitativamente o impacto do seu uso sobre sistemas suscetíveis a falhas de natureza randômica. A pesquisa aqui desenvolvida visa, em complemento a outras investigações já realizadas, avaliar quantitativamente diversas técnicas de programação defensiva em função de sua representatividade no quesito segurança de sistemas de aplicação crítica tolerantes a erros. Como objetivo essencial, buscou-se avaliar o comportamento adquirido por um sistema tolerante a erros quando submetido a um processo de injeção de falhas por software. A tolerância a erros do sistema de aplicação crítica em estudo é alcançada, através de técnicas de programação defensiva aplicadas ao software original. Foram aplicadas diversas técnicas de programação defensiva e diversas combinações entre elas, de modo que foi possível avaliar quantitativamente e identificar possíveis padrões de níveis de segurança adquiridos em cada caso. / The introduction of software systems for critical applications raises safety issues that have long fell predominantly on the development of the hardware composing such systems. Currently, standards related to safety software qualitatively assess the impact of their use on systems sensitive to random errors. The research developed here seeks, in addition to other previous investigations, to quantitatively evaluate different techniques of defensive programming in function of their safety level in fault-tolerant safety critical systems. As a key objective, we sought to evaluate the behavior acquired by a fault-tolerant system when subjected to a software fault injection process. The fault-tolerance system, in a typical critical application under study, is achieved through the application of defensive programming techniques over the original software. Many defensive programming techniques and various combinations among them were applied, hence making it possible to quantitatively assess and identify possible patterns of safety levels acquired in each case.

This thesis describes what the theatre is and what types of machinery can be found there. Then the issue of stage technical machinery is presented into the czech context, respectively into the Europian legislation with the emphasis on the technical norms usage, which are necessary to fulfil in order to reach this aim. In the next part of the thesis is made the analysis of control systems, which are used in the stage technics with the emphasis on the functionality of these control systems, since this functionality determines number and range of possible danger and dangerous events, later on. These dangerous situations are named and specified in detail, thereby their existence, importance and necessity of solution is being emphasized. There is also a possible solution outlined that these dangerous events can be solved in many cases by using of these programmable systems relating to the safety, thereby safety functions realized by these functions. Then the single steps are described into V-model with appropriate documents of these V-model steps. Outcome of this thesis will be suggested model of method and its development and software validation for programmable and control systems in theatre technology.