Predstavitev raziskav 2006

  • View
    208

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Predstavitev raziskovalnega dela dr. Vlaoviča in dr. Vrežeta na sestanku z vodstvom razvoja podjetja Iskratel.

Text of Predstavitev raziskav 2006

  • 1. Center odlinosti ICT 2004-2007 Predstavitev rezultatov raziskovalnega dela dr. Botjan Vlaovi , dr. Aleksander Vre e Univerza v Mariboru Fakulteta za elektrotehniko, raunalnitvo in informatiko Laboratorij za mikroraunalnike sisteme

2.

  • Zasnova sistema brez specifikacije zahtev ne more biti napa na. Lahko je samo presenetljiva.
  • (povzeto poWillem Louis van der Poel )

3. Pregled vsebine(1)

  • Uvod v problematiko
  • Tvorba model a sistemaiz specifikacije v jeziku SDL :
      • uporaba formalnega pristopa,
      • podatkovni tipi,
      • komunikacija.
  • Dopolnitev modela s sondami
  • Primer verifikacije specifikacije protokola V.76

4. Tehnika preverjanja modelov 5. Primer definicije in algoritma

  • Definicija 3.22: Proces je dvanajsterica (sdlime; pmlime; fpar;kanal; sigset;stanje; sigin; sigout; aso; sprem; za; maks), kjer je:
  • sdlime- ime procesa v specikaciji;
  • pmlime- ime procesa v modelu sistema;
  • fpar- mnoica formalnih parametrov;
  • kanal- ime pridruenega kanala v modelu sistema;
  • sigset- mnoica eksplicitno in implicitno definiranih veljavnih signalov;
  • stanje- mnoica eksplicitno definiranih stanj;
  • sigin- mnoica signalov, ki jih proces ob sprejemu obravnava;
  • sigout - mnoica signalov, ki jih proces poilja;
  • aso- mnoica asovnikov;
  • sprem- mnoica spremenljivk;
  • za- tevilo primerkov ob zagonu sistema;
  • maks- maksimalno tevilo dovoljenih primerkov med izvajanjem sistema.

34 definicij 6.

  • Dodatno se preverja:
  • privzeta vrednost,
  • zaloga vrednosti,
  • dedovanje,
  • t. potrebnih bitov za opis vseh vrednosti.
  • Posebnosti:
  • definicija polj z uporabo zapisov,
  • eksplicitna definicija literalov,
  • dodatna definicija podatkovnega tipa za uporabo pri definiciji pridruenih kanalov,
  • skrita spremenljivka za modeliranje implicitnega sprejema.

40 algoritmov 7. Podatkovni tipi

  • V tej fazi smo uspeno modelirali naslednje podatkovne tipe jezika SDL:
  • standardni podatkovni tipi:
    • INTEGER,
    • BOOLEAN,
    • PId,
    • NATURAL,
    • CHARACTER,
    • CHARSTRING(po privzetem do 32 znakov, OG po privzetem 510) ,
    • REAL(cela tevila) ,
    • TIME(cela tevila) ,
    • DURATION(cela tevila) .
  • podintervalni podatkovni tipi,
  • zapisi,
  • polja,
  • natevni podatkovni tipi.

8. Pomembneji rezultati raziskav

  • modeliranje podatkovnih tipov :
  • omejitev: Modeliranje racionalnih podatkovnih podatkovnihtipov s celimi tevili.
  • modeliranje SDL konstruktov,
  • modeliranje dinamine tvorbe procesov s ponovno uporabo pridruenih identikacijskih tevilk (PI d -ov):
  • omejitev Promele: 256 soasno aktivnih procesov
  • modeliranje konstrukta shrani,
  • modeliranje stanja zvezdica .

9. Komunikacija

  • Naslavlja se lahko s:
  • PId-om,
  • imenom procesa ali
  • implicitno.

prikljuek Doloijo se lahko dodatneomejitve poti. 10. Analiza potencialnih naslovnikov

  • BLOCK B;
  • SUBSTRUCTURE ;
  • CHANNEL k1
  • FROM B1 TO B2 WITH sig1;
  • FROM B2 TO B1 WITH sig1;
  • ENDCHANNEL;
  • CHANNEL k2
  • FROM B1 TO B2 WITH sig1;
  • FROM B2 TO B1 WITH sig1;
  • ENDCHANNEL;
  • BLOCK B1;
  • SIGNALROUTE sr3
  • FROM P1 TO P2 WITH sig1;
  • FROM P2 TO P1 WITH sig1;

SIGNALROUTE sr1FROM P1 TO ENV WITH sig1; FROM ENV TO P1 WITH sig1; SIGNALROUTE sr2 FROM P2 TO ENV WITH sig1; FROM ENV TO P2 WITH sig1; CONNECT k1,k2 AND sr1, sr2;PROCESS P1; PROCESS P2; ENDBLOCK; BLOCK B2; SUBSTRUCTURE ; CHANNEL k22 FROM B22 TO ENV WITH sig1; FROM ENV TO B22 WITH sig1; ENDCHANNEL; CHANNEL k21 FROM B21 TO ENV WITH sig1; FROM ENV TO B21 WITH sig1; ENDCHANNEL; CONNECT k1 AND k22; CONNECT k2 AND k21; BLOCK B21; SIGNALROUTE sr1FROM P1 TO ENV WITH sig1; FROM ENV TO P1 WITH sig1; SIGNALROUTE sr2 FROM P2 TO ENV WITH sig1; FROM ENV TO P2 WITH sig1; CONNECT k21 AND sr1, sr2; PROCESS P1; PROCESS P2; ENDBLOCK; BLOCK B22; SIGNALROUTE sr1 FROM P1 TO ENV WITH sig1; FROM ENV TO P1 WITH sig1; CONNECT k22 AND sr1; PROCESS P1; ENDBLOCK; 11. Komunikacijski konstrukti 12. Pomembneji rezultati raziskav

  • algoritem za pripravo pridruenega kanala,
  • modeliranje naslavljanja s PId,
  • modeliranje naslavljanja z imenom procesa,
  • modeliranje naslavljanja z uporabo omejevanja poti,
  • modeliranje naslavljanja brez specifikacije naslovnika ali poti na osnovi strukture sistema,
  • mehanizem za dinamino spremljanje pridruene vhodne vrste,
  • modeliranje prioritetnega vhoda,
  • modeliranje implicitnega prehoda,
  • modeliranje spontanega prehoda,
  • modeliranje pogojnega sprejema signala,
  • modeliranje asovnika s parametri,
  • modeliranje trajnega signala,
  • modeliranje vhoda zvezdica.

13. Dopolnitev modela s sondami

  • Dopolnitev modela s sondami omogoa iskanje:
  • zagatnih stanj veljavna konna stanja se doloijo eksplicitno,
  • kritev semantinih pravil jezika SDL:
    • kritev najvejega predvidenega tevila primerkov procesa,
    • nepravilna uporaba konstrukta odloitev,
    • prekoraitev predpisane zaloge vrednosti,
    • uporaba spremenljivke, ki ji e ni bila prirejena vrednost,
  • iskanje potencialno nepravilnih izvajalnih poti:
    • implicitni sprejem,
    • eksplicitno oznaene neelene izvajalne poti,
  • iskanje ciklinih izvajalnih poti,
  • preverjanje temporalnih lastnosti modela.

14. Primer verifikacije protokola V.76

  • Laurent Doldi: Validation of Communications Systems with SDL:
  • the Art of SDL Simulation and Reachability Analysis, Wiley 2003

15. Sistem V76test 16. Blok DLC [ab] 17. Model okolja 18. Podatki o avtomatski tvorbi modela

  • Specifikacija sistema v jeziku SDL brez komentarjev 1304vrstic.
  • Model sistema v jeziku Promela 4627 do 5034vrstic.
  • Uporabili smo program sdl2pml, ki implementira rezultate
  • prve razvojne faze v ve kot100.000vrsticah programske kode.
  • Formalno verifikacijo smo izvajali z orodjem Spin, ki je leta 2002
  • prejelo nagrado Software System Award strokovnega zdruenja
  • ACM (implementacija vsebuje okoli 50.000 vrstic programske
  • kode).

19. Formalna verifikacija modela

  • Iskanje zagatnih stanj :
    • Oznaitev veljavnih konnih stanj vsakega procesa.
    • Izvajanje algoritmov za formalno verifikacijo v orodju Spin.

20. Ve kratne dopolnitve specifikacije 21. Sonde

  • Kritev semantinih pravil jezika SDL nismo nali.
  • Iskanje potencialno nepravilnih izvajalnih poti je pokazalo sedem implicitnih sprejemov razlinih signalov.
  • Oznaba vej else pri odloitvah je izpostavila izvajalno pot na kateri se ne obravnava ukazDM .

22. Temporalne lastnosti

  • []!(environment__SUa__V_Data.val == 86)

23. Temporalne lastnosti 24. Pomembneji rezultati raziskav

  • avtomatski vnos trajnih sond za preverjanje skladnosti modela s semantinimi pravili jezika SDL,
  • avtomatski vnos sond za:
    • veljavna konna stanja,
    • stanja napredka,
    • sprejemna stanja,
  • avtomatski vnos sond za iskanje potencialno nepravilnih izvajalnih poti,
  • avtomatski vnos sond za preverjanje temporalnih lastnosti sistema.

25. 26. Protiprimer 27. Pregled vsebine (2)

  • Modeliranje diskretnega asa v orodju Spin
  • M odeliranje racionalnih tevil
  • Avtomatsko vkljuevanje zunanjih gradnikovC vmodel sistema
  • T vorba modelasistemaprotokola IUA

28.

  • Orodje DT Spin :
    • razvito 1999 (D. Bonaki),
    • orodje jeraz iritev orodja Spin verzije 3.3.10,
    • asovnik je pred