基于Promela的组合抽象Spin模型检测及应用的任务书

基于Promela的组合抽象Spin模型检测及应用的任务书任务书一、任务背景随着现代软件系统的日益复杂，传统的测试方法和手段已经难以满足质量保障的需求。模型检测作为一种有效的自动化验证方法，在检测并发程序并发错误、死锁等方面具有广泛的应用前景。模型检测工具Spin是目前应用最广泛的并发程序验证工具之一，其基于Promela语言规范可以方便地为并发程序建立抽象模型，并对模型进行自动化检测。二、任务目标本课题旨在：1.研究基于Promela的组合抽象模型检测方法和技术，深入了解Spin工具的规范及其检测原理，了解Promela语言规范和Spin工具的基本使用方法。2.掌握Promela语言规范和Spin模型检测工具的组合抽象建模方法。3.探索组合抽象建模方法在模型检测中的应用，并尝试通过实例分析、优化建模等方法提高模型检测效率和准确性。4.基于组合抽象Spin模型检测器，开发并发软件验证工具，在一定范围内检测并发程序的正确性和性能。5.完成论文撰写，并进行相关实验验证。三、具体任务1.学习Promela语言规范和Spin工具的基本使用方法。2.研究组合抽象建模方法及其在模型检测中的应用，探索其优化方法和技术。3.针对给定的并发程序，基于Promela语言规范和Spin工具，采用组合抽象建模方法建立并发模型。4.使用Spin模型检测器对构建的模型进行自动化检测，并进行性能分析和优化。5.基于已有的结果，优化建模方法，尝试提高检测效率和准确性。6.基于组合抽象Spin模型检测器，开发并发软件验证工具，并进行系统实验。7.撰写论文或报告，总结研究过程及结果，进行相关实验验证。四、预期结果1.学习Promela语言规范和Spin工具的使用方法，并了解模型检测的基本原理和技术。2.掌握基于组合抽象的建模方法和其在模型检测中的应用。3.采用Promela语言规范和Spin工具，基于给定并发程序，构建并发模型，并进行自动化检测。4.通过实例分析和方法优化，提高检测效率和准确性。5.基于组合抽象Spin模型检测器，开发并发软件验证工具，并进行系统实验。6.完成论文撰写，并进行相关实验验证。五、预期完成时间本项目预计用时12个月，具体时间安排如下：|任务|第1-2月|第3-4月|第5-6月|第7-8月|第9-10月|第11-12月||---|---|---|---|---|---|---||学习Promela语言规范和Spin工具的使用方法|√|||||||掌握组合抽象建模方法及其在模型检测中的应用||√||||||构建并发模型，并进行自动化检测|||√|√||||方法优化，尝试提高检测效率和准确性||||√|√|||开发并发软件验证工具，并进行系统实验|||||√|√||完成论文撰写，并进行相关实验验证||||√|√|√|六、参考文献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