基于Promela的組合抽象Spin模型檢測(cè)及應(yīng)用的任務(wù)書

基于Promela的組合抽象Spin模型檢測(cè)及應(yīng)用的任務(wù)書任務(wù)書一、任務(wù)背景隨著現(xiàn)代軟件系統(tǒng)的日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的測(cè)試方法和手段已經(jīng)難以滿足質(zhì)量保障的需求。模型檢測(cè)作為一種有效的自動(dòng)化驗(yàn)證方法，在檢測(cè)并發(fā)程序并發(fā)錯(cuò)誤、死鎖等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。模型檢測(cè)工具Spin是目前應(yīng)用最廣泛的并發(fā)程序驗(yàn)證工具之一，其基于Promela語(yǔ)言規(guī)范可以方便地為并發(fā)程序建立抽象模型，并對(duì)模型進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)。二、任務(wù)目標(biāo)本課題旨在：1.研究基于Promela的組合抽象模型檢測(cè)方法和技術(shù)，深入了解Spin工具的規(guī)范及其檢測(cè)原理，了解Promela語(yǔ)言規(guī)范和Spin工具的基本使用方法。2.掌握Promela語(yǔ)言規(guī)范和Spin模型檢測(cè)工具的組合抽象建模方法。3.探索組合抽象建模方法在模型檢測(cè)中的應(yīng)用，并嘗試通過(guò)實(shí)例分析、優(yōu)化建模等方法提高模型檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。4.基于組合抽象Spin模型檢測(cè)器，開發(fā)并發(fā)軟件驗(yàn)證工具，在一定范圍內(nèi)檢測(cè)并發(fā)程序的正確性和性能。5.完成論文撰寫，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。三、具體任務(wù)1.學(xué)習(xí)Promela語(yǔ)言規(guī)范和Spin工具的基本使用方法。2.研究組合抽象建模方法及其在模型檢測(cè)中的應(yīng)用，探索其優(yōu)化方法和技術(shù)。3.針對(duì)給定的并發(fā)程序，基于Promela語(yǔ)言規(guī)范和Spin工具，采用組合抽象建模方法建立并發(fā)模型。4.使用Spin模型檢測(cè)器對(duì)構(gòu)建的模型進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)，并進(jìn)行性能分析和優(yōu)化。5.基于已有的結(jié)果，優(yōu)化建模方法，嘗試提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。6.基于組合抽象Spin模型檢測(cè)器，開發(fā)并發(fā)軟件驗(yàn)證工具，并進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。7.撰寫論文或報(bào)告，總結(jié)研究過(guò)程及結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。四、預(yù)期結(jié)果1.學(xué)習(xí)Promela語(yǔ)言規(guī)范和Spin工具的使用方法，并了解模型檢測(cè)的基本原理和技術(shù)。2.掌握基于組合抽象的建模方法和其在模型檢測(cè)中的應(yīng)用。3.采用Promela語(yǔ)言規(guī)范和Spin工具，基于給定并發(fā)程序，構(gòu)建并發(fā)模型，并進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)。4.通過(guò)實(shí)例分析和方法優(yōu)化，提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。5.基于組合抽象Spin模型檢測(cè)器，開發(fā)并發(fā)軟件驗(yàn)證工具，并進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。6.完成論文撰寫，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。五、預(yù)期完成時(shí)間本項(xiàng)目預(yù)計(jì)用時(shí)12個(gè)月，具體時(shí)間安排如下：|任務(wù)|第1-2月|第3-4月|第5-6月|第7-8月|第9-10月|第11-12月||---|---|---|---|---|---|---||學(xué)習(xí)Promela語(yǔ)言規(guī)范和Spin工具的使用方法|√|||||||掌握組合抽象建模方法及其在模型檢測(cè)中的應(yīng)用||√||||||構(gòu)建并發(fā)模型，并進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)|||√|√||||方法優(yōu)化，嘗試提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性||||√|√|||開發(fā)并發(fā)軟件驗(yàn)證工具，并進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)|||||√|√||完成論文撰寫，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證||||√|√|√|六、參考文獻(xiàn)1.GerardJ.Holzmann.TheSPINModelChecker:PrimerandReferenceManual.Addison-Wesley,2003.2.GérardJ.Holzmann.StudyoftheSafety-CriticalSoftwareProblem.TechnicalReport81101,NASALangleyResearchCenter,1981.3.M.R.HansenandT.Hildebrandt.ColouredPetriNetsandCPNToolsforModellingandValidationofConcurrentSystems.Springer,2009.4.HowardBarringer,ConstanceLillis.COMICS:AParallelAutomata-BasedFormalVerificationTool.ACMTransactionsonSoftwareEngineeringandMethodology(TOSEM),1996.5.TomasVojnarandDavidAntos.NDFS:EfficientDeterministicandNondeterministicDFSAlgorith