軟件模型檢驗中謂詞抽象技術研究.pdf

1、形式化驗證方法主要包括定理證明和模型檢驗,其中模型檢驗因其自動化高得到重視,并已經在硬件領域和通訊協(xié)議的分析與驗證中取得了巨大成功。近幾年來,軟件模型檢驗成為研究的熱點,并取得一定的成功。軟件系統(tǒng)通常涉及無窮數據域上的運算而呈現出無限狀態(tài),而模型檢驗方法只能對有限狀態(tài)模型進行驗證,因此軟件模型檢驗面臨的最大問題是狀態(tài)空間爆炸。抽象是最有潛力的解決狀態(tài)爆炸問題的方法。謂詞抽象的提出實現了抽象的自動化。當前基于謂詞抽象的反例導向抽象精化方法

2、是軟件模型檢驗的主要方法。本文主要研究內容如下。
　　(1)基于抽象解釋和謂詞抽象理論,對謂詞抽象算法和反例導向抽象精化算法進行了研究。
　　(2)對軟件模型檢驗工具BLAST做了研究,該工具使用惰性抽象技術將反例導向抽象精化方法中的抽象模型構造,模型檢驗,抽象精化三個過程整合成為一體,on-the-fly構造抽象模型,按需求精化。如果模型檢驗輸出虛假反例,則進行謂詞精化實現抽象模型的精化。BLAST的抽象系統(tǒng)構造使用傳統(tǒng)的

3、定理證明器作為求解器,本文研究了將SAT求解器應用于BLAST的抽象模型構造,這種方法可以克服定理證明器的局限性,并且可以構造一個更精確的抽象模型,提高計算效率。
　　(3)在抽象模型構造-模型檢驗-謂詞精化的迭代過程中,如果抽象模型不夠精確,模型檢驗將產生抽象虛假反例,其在原始系統(tǒng)中沒有對應的具體反例,這時需要進行謂詞精化,增加謂詞用于去除虛假反例。用更新后的謂詞集合重新構造一個沒有虛假反例的抽象模型,重新進行模型檢驗。相對其他