PRÜFUNG SOFTWARETECHNIK II Wintersemester 2014 Musterlösung -Ohne Gewähr-

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1 Universität Stuttgart Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. P. Göhner PRÜFUNG SOFTWARETECHNIK II Wintersemester 2014 Musterlösung -Ohne Gewähr- Vorname: Name: Matrikel-Nr.: Prüfungstag: Prüfungsdauer: 120 Minuten Prüfungsumfang: 5 Aufgaben (13 Seiten) Hilfsmittel: alle, außer Kommunikationsgeräte Hinweise: 1) Verlangt sind alle Aufgaben. 2) Bitte verwenden Sie keinen Rotstift / Bleistift. 3) Bitte tragen Sie in den Kasten Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer ein. 4) Verwenden Sie für jede Aufgabe ein separates Lösungsblatt und beschriften Sie nur die Vorderseite des Blattes. 5) Verweise auf Skriptseiten oder Übungsaufgaben werden nicht gewertet. 6) Geben Sie dieses Deckblatt zusammen mit Ihren sortierten Lösungsblättern ab. 7) Schreiben Sie auf alle Lösungsblätter unbedingt Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer Nicht vom Studierenden auszufüllen

2 Aufgabe 1: Datenbankentwicklung (ca. 30 min) Frage 1.1: ER-Diagramm Matr.-Nr. Student Akad. Mitarbeiter P-Nr. Person-ID Person Vorname n Name m schreibt m m Antwrot mc A-Nr. Tet Tel.-Nr. gehört n FB-Nr. Fragebogen n hat m Frage F-Nr. Name m m Tet Tet erstellt gehört 1 1 FBEI-Name Fachbereich EI Lehrveranstaltung L-Nr. Gebäude-Nr. Name Raum-Nr. L-Zeit 2

3 Frage 1.2: Transformation von ER-Diagrammen in Tabellen Person Person-ID, Art-ID, Vorname, Name, , Tel.-Nr. Frageboge-Antwort-Rel. A-Nr., FB-Nr. Student Matr.-Nr., Person-ID Akad. Mitarbeiter P-Nr., Person-ID Ist-Eine-Art Art-ID, Art Fragebogen FB-Nr., Name, Tet, FBEI-Name Antwort A-Nr., Tet Frageboge-Frage-Rel. F-Nr., FB-Nr. Person-Frage-Rel. Person-ID., F-Nr. Frage-Antwort-Rel. A-Nr., F-Nr. Person-Antwort-Rel. Person-ID., A-Nr. Person-Fragebogen-Rel. Person-ID., FB-Nr. Frage F-Nr., Tet, L-Nr. Fachbereic EI FBEI-Name, Gebäude-Nr. Lehrveranstaltung L-Nr., Name, Raum-Nr., L-Zeit 3

4 Frage 1.3: SQL-Abfrage a. CREATE TABLE Student ( Matrikelnummer INTEGER, Vorname VARCHAR (30), Name VARCHAR (30), VARCHAR (30), Mobile-Nr. INTEGER, Geschlecht ENUM ("m", "w") PRIMARY KEY (Matrikelnummer) ); b. Auflösung der m-n-relation durch Rel-V-S SELECT Vorlesung.Name, Vorlesung.Raum FROM Vorlesung, Student, Rel-V-S WHERE Vorlesung.V-Nr. = Rel-V-S.V-Nr. AND Student.Matrikel-Nr. = Rel-V-S.Matrikel-Nr. AND Student.Mobile-Nr. = "123" ORDER BY Vorlesung.Name; c. SELECT Student.Name, Student.Mobile-Nr. FROM Vorlesung, Student, Rel-V-S WHERE Vorlesung.V-Nr. = Rel-V-S.V-Nr. AND Student.Matrikel-Nr. = Rel-V-S.Matrikel-Nr. AND Vorlesung.Name = "ST2" AND Student.Geschlecht ="w" ORDER BY Student.Name; 4

5 Aufgabe 2: Agentenorientierte Softwareentwicklung (ca. 30 min) Frage 2.1: Ablaufbeschreibung Hier soll eine Kurzfassung der Aufgabenbeschreibung stehen. Frage 2.2: Rollen Role schema: Description: Protocols and Activities: Responsibilities - Liveness: Safety: Role schema: Description: Protocols and Activities: Responsibilities - Liveness: Safety: Produktionsanlage_D Diese Rolle ist verantwortlich für die Durchführung der Produktion in Deutschland Kundenwunsch_vom_Kundenportal_einholen, Angebot_Verhandeln, Angebot_Erstellen, Kunden_Bestätigung_Einholen Freie_Ressourcen_Mitteilen, Produktionsort_bestimmen, Rohstoff_Bedarf_Mitteilen, Rohstoffe_Aufnehmen, Produktion_Durchführen, Produktionsende_Mitteilen Produktionsanlage_D = (Kundenwunsch_vom_Kundenportal_einholen Angebot_Verhandeln Angebot_Erstellen, Kunden_Bestätigung_Einholen Freie_Ressourcen_Mitteilen Produktionsort_bestimmen Rohstoff_Bedarf_Mitteilen Rohstoffe_Aufnehmen Prodktion_Durchführen Produktionsende_Mitteilen) ω Richtige Produkt an die richtigen Maschinen Produktionsanlage_B Diese Rolle ist verantwortlich für die Durchführung der Produktion in Brasilien Kundenwunsch_vom_Kundenportal_einholen, Angebot_Verhandeln, Angebot_Erstellen, Kunden_Bestätigung_Einholen Freie_Ressourcen_Mitteilen, Produktionsort_bestimmen, Rohstoff_Bedarf_Mitteilen, Rohstoffe_Aufnehmen, Produktion_Durchführen, Produktionsende_Mitteilen Produktionsanlage_D = (Kundenwunsch_vom_Kundenportal_einholen Angebot_Verhandeln Angebot_Erstellen, Kunden_Bestätigung_Einholen Freie_Ressourcen_Mitteilen Produktionsort_bestimmen Rohstoff_Bedarf_Mitteilen Rohstoffe_Aufnehmen Prodktion_Durchführen Produktionsende_Mitteilen) ω Richtige Produkt an die richtigen Maschinen 5

6 Role schema: Description: Protocols and Activities: Responsibilities - Liveness: Safety: Rohstoffe Diese Rolle sucht und besorgt die notwendigen Rohstoffe für die Produktion in Anhängigkeit von der Produktionsort und Kosten Kundenwunsch_vom_Kundenportal_einholen, Angebot_Verhandeln, Angebot_Erstellen, Kunden_Bestätigung_Einholen Rohstoff_Bedarf_Aufnehmen, Rohstoffe_besorgen, Produktionsort_bestimmen, Produktionsende_Aufnehmen Rohstoffe = (Kundenwunsch_vom_Kundenportal_einholen Angebot_Verhandeln Angebot_Erstellen Kunden_Bestätigung_Einholen Rohstoff_Bedarf_Aufnehmen Rohstoffe_besorgen Produktionsort_bestimmen Produktionsende_Aufnehmen) ω Keine gefährliche Substanzen Role schema: Description: Protocols and Activities: Responsibilities - Liveness: Safety: Role schema: Description: Protocols and Activities: Responsibilities - Liveness: Safety: Logistik Diese Rolle ist verantwortlich für die logistische Aktivitäten währen der gesamten Produktion verantwortlich Rohstoff_Bedarf_Aufnehmen, Angebot_Verhandeln, Angebot_Erstellen, Kunden_Bestätigung_Einholen, Rohstoffen_Zum_Produktionsort_Transportieren, Produktionsort_bestimmen, Produktionsende_Aufnehmen, Fertige_Produkte_Zum Kunden_Bringen Logistik = (Rohstoff_Bedarf_Aufnehmen Angebot_Verhandeln Angebot_Erstellen Kunden_Bestätigung_Einholen Rohstoffen_Zum_Produktionsort_Transportieren Produktionsort_bestimmen Produktionsende_Aufnehmen Fertige_Produkte_Zum Kunden_Bringen) ω Finanzen Diese Rolle kalkuliert die Produktionskosten in Abhängigkeit von allen einfallenden Kosten Kundenwunsch_vom_Kundenportal_einholen, Angebot_Verhandeln, Angebot_Erstellen, Angebot_Kundenportal_Mitteilen, Kunden_Bestätigung_Einholen, Produktionsort_bestimmen, Produktionsende_Aufnehmen Finanzen = (Kundenwunsch_vom_Kundenportal_einholen Angebot_Verhandeln Angebot_Erstellen Angebot_Kundenportal_Mitteilen Kunden_Bestätigung_Einholen Produktionsort_bestimmen Produktionsende_Aufnehmen) ω 6

7 Frage 2.3: Interaktionsmodell Produktionsanlage Deutschland Produktionsanlage Deutschland Rohstoffe Logistik Finanzen Frage 2.4: Agentenmodell R-Agent L-Agent F-Agent Produktionsagent Rohstoffe Logistik Finanzen Produktionsanlage Deutschland Produktionsanlage Brasilien Statt Benutzer könnte man drei einzelne Agenten modellieren. 7

8 Aufgabe 3: Wartung und Pflege von Software (ca. 15 min) Frage 3.1: Kontrollflussgraph C2 Default B A C3 C5 Zyklomatische Kompleität: V (G) = # Kanten-# Knoten + 2*2 = = 11 Frage 3.2: Normierung a) Control (0,6 0,5 0,5 0,5) CA (0,2 1 1,5 1,5) b) Kiviat Grapf Kommentarzeilen Control Zykl. Kompleität 0 1 LOC CAN Schleifen_# c) Das Modul Control ist Ok. Beim Modul CAN sind die Werte Schleifenzahl und Zykl. Kompleität außerhalb der Grenzen und müssen überarbeitet werden. Der Wert LOC liegt zwar noch auf der oberen Grenze, wir empfohlen es zu überprüfen und ggf. zu überarbeiten. 8

9 Frage 3.3: 3. NF Distanzmatri: 0,6 0,5 0,5 0,2 1,0 1,0 0,5 1,5 0 0,2 2 +0, ,04 + 0, ,29 0 1,55 1,55 0 Ohne 1. Spalte 0,5 0,5 0,5 1 1,5 1,5 0 0, , ,25 0 1,5 1,5 0 Ohne 3. Spalte 0,6 0,5 0,5 0,2 1,0 1,5 0 0, , ,16 + 0, ,41 0 1,18 1, Spalte darf gestrichen werden, da der Abstand am kleinsten ist. 9

10 Aufgabe 4: Sichere Software (ca. 30 min) Betrachten Sie den nachfolgenden Zustandsautomaten. Der Startzustand ist der Zustand S0 S 0 S 2 p, q p, q S 3 p, s p, q, s S 1 p, s S 5 p, s S 4 Abbildung 4.1: Der Zustandsautomat Frage 4.1: Verifikation Bestimmen Sie die Gültigkeit der folgenden Ausdrücke. Begründen Sie jeweils Ihre Entscheidung kurz und präzise: 1. AG (p) erfüllt 2. EG (!s) erfüllt (S0-S2-S0-S2-..) 3. E EG (!p) nicht erfüllt 4. AG (q s) erfüllt 5. AG (q s) nicht erfüllt 6. AG ( q U p) nicht erfüllt 7. EG ( q U AG s) erfüllt (S0-S2-S3-S4-S5) 8. EG ( q U EG s) erfüllt 9. EG (!q) nicht erfüllt 10. EF AG (s) erfüllt Frage 4.2: CTL-Formulierung Formulieren Sie folgende Anforderungen in CTL. 1. b muss von dem Zeitpunkt, zu dem a gültig ist, ununterbrochen gelten. AG (a AG b) oder a AG b 2. Aus jeder Situation heraus muss es möglich sein, auf a direkt zuzugreifen. AGE a 3. p muss von jedem Zustand aus erreichbar sein. AGE p 4. Von jedem Zustand aus muss es ab dem nächsten Zustand möglich sein, dass p permanent gültig ist. A E EG p 5. Tritt a auf, so muss von diesem Zeitpunkt an a permanent gelten, bevor b gültig ist. AG (a A (a W b)) 10

11 Frage 4.3: CTL- Bedeutung Interpretieren Sie die folgenden CTL Formulierungen: a) A (a W ( a b A AG!a)) or AG!a Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem b gültig ist, darf a nur permanent gelten. ODER Von dem Zeitpunkt, eakt nachdem b gültig ist, an darf a nicht gelten. b) AG (a A (a W (a and b and A AG not a))) or AG not a Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem b gültig ist, darf a nur permanent gelten, wenn es ab einem beliebigen Zeitpunkt vor b an bis zur Gültigkeit von b permanent gilt. Von dem Zeitpunkt, eakt nachdem b gültig ist, an darf a nicht gelten. 11

12 Aufgabe 5: Kurzfragen (ca. 15 min) Frage 5.1: Bitte kennzeichnen Sie alle Aussagen entweder mit korrekt oder falsch. Konfigurationsmanagement zeigt die Beziehungen zwischen Änderungen und Versionen auf Konfigurationsmanagement zeigt die Beziehungen zwischen den geänderten Funktionen auf richtig falsch Anhand einer Baseline kann der Kunde nachvollziehen, was er alles bekommen hat Release! Ein Vorteil vom Konfigurationsmanagement ist sein Return of Investment F55 Bei der Softwarequalität handelt es sich um eine subjektive Wahrnehmung der Qualität Je kompleer ein Softwaresystem wird, desto komplizierter wird es auch F119 Mittels Produktivitätsmaß misst man, ob die Entwicklungszeit des Produkts angemessen ist F120 Je größer die Depth of Inheritance Tree, um so größer der Testaufwand Distanzmatri zeigt den Werteabstand zwischen zyklomatischer Kompleität unterschiedlicher Module Man soll so viele Maße wie möglich verwenden, damit die Auswertung genauer wird F160 F144 Frage 5.2: Bestimmen Sie den Wert von Coupling between Objects für die folgende Klassenanordnung. Class H Class B Class c CBO (A) = 4 Class A CBO (A) = 6 Class E Class D CBO (A) = 7 Class G Class F Frage 5.3: Folgendes Kontrollflussdiagramm stellt die Steuerung eines Echtzeitsystems dar. Welche zyklomatische Kompleität hat dieses Kontrollflussdiagramm? 12

13 V (G) = 4 V (G) = 8 V (G) = 6 Frage 5.4: Welcher CTL-Ausdruck wiedergibt folgende Anforderung: Es gibt mindestens einen Ausführungspfad, bei dem gilt: Falls f auftritt, dann muss in allen nächsten Zuständen b oder g auftreten EG ( f A (b g) ) EG ( f A (b & g) ) AG ( f A (b & g) ) richtig falsch 13