基于三值语义的软件运行时验证方法

运行时验证技术是对传统的程序正确性保证技术如模型检验和测试的有效补充。模型检验和测试都试图验证系统的所有可能执行路径的正确性,而运行时验证关注的是系统的当前执行路径。本文提出一种基于三值语义的软件运行时验证方法,一方面该方法提供了从代码插装、系统底层信息提取到监控器生成、验证系统运行轨迹是否满足性质规约的完整的解决方案;另一方面基于三值语义的监控器有发现一条无穷运行轨迹的最小好(坏)前缀的能力,从而使得监控器能尽可能早的发现性质违背。同时,我们开发了基于三值语义的软件运行时验证原型工具并针对案例进行了分析。

开放类逻辑的哲学基础——一种非规范三值内涵语义理论

根据Hume问题不可解原理 ,本文提出开放世界预设 ,该预设刻画了开放类的第一个特征 :开放类扩展后得到的新成员可能不 (并非必然 )具有它原有成员借以分类的任一性质 ;根据开放类的定义 ,开放类的第二个特征为 :开放类在其扩展过程中惟一的不变量是它的成员必须具有的性质。在此基础上本文给出一种纯内涵语义理论 ,从“性质”概念出发给出开放类及其运算的定义、开放语句的解释和语句的真值条件 ,并根据开放世界预设建立的一种非规范的三值语义理论 ,描述了开放类的逻辑的特征。

一种嵌入式操作系统运行时验证方法

作为测试、模型检验等开发阶段所用技术的有效补充,运行时验证技术越来越受到广泛的关注。然而,当前的运行时验证技术主要用于应用软件,很少专门针对操作系统进行研究。对面向嵌入式操作系统的运行时验证框架和关键技术进行了研究,并结合一个开源嵌入式操作系统FreeRTOS进行了设计与实现。首先提出了一种面向嵌入式操作系统的运行时验证和反馈调整框架,然后针对框架中的关键技术部分,完成了规约语言的设计、三值语义监控器的生成、FreeRTOS嵌入式操作系统相关接口的实现等主要工作。

普适计算应用时空性质的运行时验证

运行时验证是提升普适计算应用可靠性的重要手段.这类应用的很多性质同时涉及时间关系和空间位置关系,这样的时空性质给运行时的验证带来了特有挑战:一方面,传统的时态逻辑难以描述空间性质;另一方面,适合描述空间性质的Ambient Logic在真值不确定等情况下不能很好地支持有限轨迹中时间性质的描述.为支持普适计算应用时空性质的运行时验证,引入三值逻辑语义,提出了AL_3(3-valued ambient logic);并在此基础上设计实现了基于AL_3的性质检验算法和运行时监控器.最后,通过案例分析和运行效率实验阐明了所提方法的有效性和可行性.

一种运行时验证监控器的构造方法

本文结合作者课题内容,介绍了一种运行时验证技术中的监控器构造方法。该方法完整涵盖了从性质规约到监控器模型再到监控程序的全过程,过程中使用了相关开源的第三方软件使得该方法的自动化程度较高。同时由于该监控器的构造是基于三值语义,使得该监控器在一定意义上具有预测性。