基于規(guī)約模式的C程序性質(zhì)描述與驗證.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著軟件復(fù)雜度的不斷增加、應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,人們對軟件可靠性的需求日益迫切,如何保證軟件的可靠性成為軟件工程領(lǐng)域的一個焦點(diǎn)問題。傳統(tǒng)的軟件測試只能發(fā)現(xiàn)錯誤,不能保證程序正確。形式化方法被認(rèn)為是解決軟件可靠性的一個有效途徑,但形式化語言較難掌握,一般開發(fā)人員直接書寫比較困難?;诖耍疚奶岢隽艘环N基于規(guī)約模式的、用于描述C程序性質(zhì)的半形式化語言C-PDL,研究了從C-PDL,到模型檢測工具SPIN輸入語言的轉(zhuǎn)換過程,最后采用SPIN驗證

2、C程序是否滿足C-PDL,描述的性質(zhì)。 規(guī)約模式是根據(jù)常用時序邏輯公式抽象而成的一種半形式化表達(dá)模式,用其描述的性質(zhì)有對應(yīng)的LTL表達(dá)式。現(xiàn)有規(guī)約模式的語義較含糊,導(dǎo)致用其描述的性質(zhì)可以對應(yīng)不同的LTL表達(dá)式,目前有SPS和Prospcc兩種版本。本文以SPS為標(biāo)準(zhǔn),基于SPIN工具驗證LTL,表達(dá)式,并根據(jù)驗證結(jié)果糾正了規(guī)約模式的語義,保證了它們的一致。 C程序描述的是一系列狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程,可以引入規(guī)約模式描述程序性質(zhì)

3、。為了能更直觀地表達(dá)程序性質(zhì)以及準(zhǔn)確地找到錯誤路徑,本文對傳統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行擴(kuò)展,使其不僅包含變量的取值,還包含位置信息,通過位置信息可以定位到具體的代碼行。本文提出的C-PDL是描述C程序性質(zhì)的半形式化語言,以規(guī)約模式為基礎(chǔ)、以擴(kuò)展后的狀態(tài)為組成元素,并增加了描述斷言的表達(dá)模式,能夠描述順序程序和并發(fā)程序的動態(tài)性質(zhì)及程序的不變量。由于SPIN不能直接驗證C-PDL描述的性質(zhì),本文研究了從C-PDL到SPIN輸入語言的轉(zhuǎn)換過程。 在

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