面向路径代码有界模型检验的系统优化技术研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skynini83
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会信息化程度的不断提高,计算机在各行各业扮演的角色越来越重要,软件系统的安全问题也因此愈发受到重视。而C语言在航空航天、地铁运输、国防安全等关键领域使用广泛,因此保障C代码的正确性非常重要,研究人员基于传统模型检验技术研发了多款面向C代码的模型检验工具如CBMC、CPAChecker等等。但以上方法和工具都是针对代码转化得到的整体问题进行验证,随着代码规模的不断扩大会导致状态空间爆炸的问题,使得问题规模超出底层求解器支持,验证效率低下。为此,在之前的工作中,我们已经提出了一种面向路径的有界模型检验算法SAT-LP-IIS,该算法将单次验证对象限制为一条程序执行路径,能够一定程度上控制验证复杂度,并以此为基础实现了一个简单工具原型。然而在我们将该方法实际应用于C代码的模型检验时,仍有很多挑战需要面对,首先是该方法在处理规模较大的代码时,需要遍历验证的路径数量很大,可能存在路径爆炸的问题,因此需要更加高效的路径遍历方法;同时,当输入的代码中包含迭代次数较大的循环结构时,路径的长度可能很大,导致单次验证的难度提升,因此需要有效处理循环的方法和框架。为解决上述问题,同时将方法实际应用于C代码上的有界模型检验,本文主要做了如下工作:针对目前存在的路径爆炸的问题,本文提出了一种新型的路径遍历方法。该方法基于并行计算技术,通过并行验证多条路径加快验证,同时使用共享不可行路径池,同步反馈各路径验证结果以避免不必要的计算,从而提高整体的验证效率。针对目前无法有效处理迭代次数较大的循环结构的问题,本文提出了一种针对循环结构的集成处理框架。该框架利用循环总结技术和循环抽象技术,在验证之前对循环进行预处理,从而提高系统对循环结构的处理能力。为了将上述方法落实到实际C代码的有界模型检验上,同时为了评估本文工作的效果,我们按照优化后的算法和框架实现了一个面向C代码的有界模型验证工具BRICK,并添加了多种通用技术进行整体支持。我们为优化前后的BRICK与一些具有代表性的同类工具设计了实验并将结果进行对比,结果显示基于本文方案的BRICK有着良好的性能优势。
其他文献
基础隔震结构和层间隔震结构在常规地震(如远场地震)和高频短周期地震作用下具有良好的减震效果,但在近断层等具有明显位移和速度的长周期地震作用下会放大隔震支座上部结构的位移和加速度。相邻非隔震结构间连接耗能装置被动控制体系在长周期地震(如远场长周期地震)下有较好的控制效果,但在高频脉冲地震作用下减震效果不理想。国内外大多数学者针对上述两种单一被动控制体系进行了研究,随着抗震设计研究的深入,有学者提出将
调磁体弯管型相交轴磁齿轮和传统相交轴磁齿轮相比具有永磁体利用率高、输出转矩大、传动效率高和转矩密度高等优点,可广泛应用于车辆、工程、食品、医药等领域。本文主要研究了该传动系统的动力学问题,为优化系统的结构参数提供了理论依据,具体研究内容如下:调磁体弯管型相交轴磁齿轮传动系统的自由振动分析。使用Maxwell电磁分析软件对传动系统进行了仿真分析,得到了传动系统的磁耦合刚度;提出了该系统的动力学假设,
钛合金因其高的比强度、优异的耐腐蚀性和高温力学性能、良好的可焊性等诸多优点,而被广泛应用于航空航天、船舶、化工、医疗等领域。但由于钛合金高的比屈服应力和低的导热率,是典型的难加工合金体系之一。而激光增材制造技术,能实现高性能复杂零件的无模具、高密度,近净成形,并兼有柔性高、周期短、控形控性一体化等优点,是当前钛合金加工成型一个很好的选择。目前,国内外针对激光增材制造的研究主要集中在成形设备、相关软
竞技武术套路是中国武术的重要组成部分,武术套路的产生是历史与时代发展的产物,竞技武术套路发展趋势影响着整个武术运动的发展。以新时代国家文化战略为依据,综合运用文献
Hamel形式是一种使用速度状态空间中一组独立的非典型变量来描述Lagrange力学的通用形式.Hamel变分积分子由Hamel形式的离散Hamilton变分原理得到,具有长时间保持力学系统的(
本文研究了两类传染病模型的动力学行为.一类是具有转换参数和脉冲控制的时滞HIV模型,证明无病周期解的存在性和全局吸引性,以及疾病持久性的充分条件.另一类是SIS传染病模型
在我国西部地区,落石灾害具有发生频率高、破坏性强等特点,对铁路事业的发展带来了巨大安全隐患,拱形明洞具有抗冲击性能好、受力合理等优点使其在工程实践中得到了很好的应用。本文针对落石致灾的全过程进行了研究,从落石崩落,运动轨迹,冲击力,单压式拱形明洞防护结构受到冲击以后的动力响应以及其不同回填方式的缓冲效果进行了评判。主要研究内容及成果如下:(1)地震条件下落石形成机理利用离散元颗粒流数值法对边仰坡处
骨折是一种非常常见的骨科疾病,当发生严重骨折后需要及时通过手术进行治疗。随着科技的进步,患者对骨折手术的精确度和治疗效果有了更高的要求,因此对骨折手术进行改进具有
随着云计算、物联网、大数据等技术的飞速发展,各种新兴业务如雨后春笋般不断涌现,通信网络中的业务流量呈现出指数型的增长趋势,这对骨干光网络中的数据传输容量和硬件资源
新课改以来非认知因素被提到一个新的理论高度,人们越来越关注学生的心理素质对学习效率的影响,数学非认知因素一定程度上决定着数学学习的效果。但目前的研究多在宏观领域,