Cern entscheidet sich für Coverity

Qualitätssicherung der Analysesoftware

Coverity, Anbieter auf dem Gebiet der automatisierten Software-Integritätsprüfung, unterstützt die Europäische Organisation für Kernforschung Cern.

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Cern, eine der weltweit größten und renommiertesten Forschungseinrichtungen, setzt Coverity Static Analysis ein, um die Integrität des Quellcodes der Anwendungen zu verbessern, mit denen Daten aus dem Large Hadron Collider (LHC) des Cern analysiert werden. Durch den Einsatz der Lösung konnte das Unternehmen mehr als 40.000 Defekte in der Software beheben, die andernfalls negativen Einfluss auf die Genauigkeit der Forschungsergebnisse gehabt haben könnten. Root, ein Kernbestandteil der LHC-Software, wird von den Forschern zum Speichern, Analysieren und Visualisieren von Petabytes an Daten verwendet, die aus den LHC-Experimenten stammen. „Eine höhere Softwarequalität führt zu besseren Forschungsergebnissen“, sagt Axel Naumann, Mitglied des Root-Entwicklerteams am Cern. „Genau wie Cern entdeckt auch Coverity das Unbekannte. Die Lösung zur Softwareprüfung in der Entwicklung, Static Analysis, spürt die seltenen, nicht vorhersagbaren Fälle auf, die sich nicht in Testumgebungen reproduzieren lassen.“

Die Integrität von Root ist essentiell für die vom Cern umgesetzten Forschungsprojekte. In jeder Sekunde überwachen die Forscher 600 Millionen Teilchenkollisionen, die uns eine neue Sicht auf unser Universum ermöglichen. Die Kollisionen, bei denen Trillionen von Protonen beinahe mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander prallen, finden innerhalb des LHC statt, des mächtigsten Teilchenbeschleunigers der Welt. Die im Umfeld des LHC umgesetzten Experimente erzeugen pro Jahr zirka 15 Petabyte an Daten – so viel, wie auf 15.000 herkömmliche Festplatten passt. Aufgrund der Größe der Experimente hat das Cern eine Reihe von Prozessen implementiert, um die LHC-Daten so exakt und fehlerfrei wie möglich zu halten. „Root wird von allen der 10.000 Forscher verwendet. Damit ist die Softwareintegrität immens wichtig“, ergänzt Naumann. „Ein Bug in Root könnte erheblichen negativen Einfluss auf die LHC-Experimente und die Datenanalysen der Forscher haben.“

Durch den Einsatz von Static Analysis war das Cern erfolgreich beim Erreichen einer hohen Softwareintegrität. Static Analysis ist eine Lösung zum Testen während der Entwicklung und nutzt ausgefeilte Analysetechniken zum Aufspüren und Entfernen von schwer zu entdeckenden Code-Problemen. Die Fehler werden früh – bereits während der Code geschrieben wird – im Entwicklungszyklus entdeckt, wodurch sie mit geringen Kosten und leichter aus der Welt zu schaffen sind. In der ersten Woche nach Einführen von Coverity Static Analysis spürte das Root-Entwicklerteam tausende von möglichen Softwarefehlern auf, darunter Buffer Overflows und Speicherlecks. Unter den Meldungen waren nur wenig falsch-positive Hinweise. Das Team benötigte sechs Wochen, um sämtliche Fehler zu beheben und verwendet die Lösung seither täglich in der Produktion, um das Auftauchen weiterer Fehler zu verhindern.

Der Einsatzbereich der Lösung wurde auf den Software-Unterbau – insgesamt 50 Millionen Codezeilen – einzelner LHC-Experimente erweitert. Static Analysis wird inzwischen von tausenden Entwicklern innerhalb des Cern verwendet. Mit Hilfe des Webinterfaces vom Anbieter können auch Laien-Programmierer Softwarefehler verstehen und beheben sowie die Analyseberichte nachvollziehen. Coverity hat sich innerhalb der Entwickler binnen zweier Monate sprunghaft verbreitet. „Dank der einmaligen Funktion, komplizierte, schwer zu entdeckende Fehler schnell aufzuspüren, steigt die Motivation der Programmierer, Fehler in der Software zu finden und zu beheben“, sagt Jennifer Johnson, Vicepresident für Marketing bei Coverity. „Cern kann so eine bessere Kontrolle über den gesamten Softwareentwicklungsprozess erzielen, die Präzision der Experimente erhöhen und letztendlich genauere Erkenntnisse über die Zusammenhänge im Universum gewinnen.“

www.cern.ch
www.coverity.com

Bildquelle: © Gerd Altmann/pixelio.de

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