[发明专利]一种基于Event-B的多核并发系统验证方法

说明书

本发明提供一种基于Event‑B的多核并发系统验证方法，本发明根据程序的原子性定义，分析多核系统服务需求，将完整的非原子服务需求划分成多个原子需求；找出原子需求中核心的需求，进行抽象建模；通过抽象模块进行求精，精化核心原子需求的同时，不断加入其他新的原子需求，构建服务需求精化模型；多个原子需求根据在服务需求中的描述顺序，依次组合成完整的服务需求，构建完整的服务需求模型；根据预设的专用公理集，对服务需求模型构造不变式；根据不变式，验证服务需求是否存在正确性和安全性问题；若不满足不变式的一致性，确定服务需求存在安全性问题。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于Event-B的多核并发系统验证方法。

背景技术

如今，多核处理器已成为市场的主流。多核处理器的应用范围覆盖了嵌入式设备、多媒体计算机、个人计算机、商用服务器和高性能计算机等众多领域。多核处理器可以并行地读取程序指令，也可以并行地执行程序指令，这样就比传统的单核处理器有更快的处理速度，大大提升了计算机的处理能力。为了更好地利用这些平台的并行优势，计算机软件就需要具备更好的的并行性，以充分利用多个处理器的性能。并发程序逐渐成为软件开发的主流，但也给软件开发者带来了很大的挑战。在设计和开发并发程序的过程中，最基本的一条就是并发程序需要在多处理器中被正确的执行。无论是系统本身的设计错误(bug)还是并发程序的设计错误(bug)都会导致程序的执行出错，甚至系统崩溃。

并发程序的自动验证是一项具有挑战性的任务。因为程序的穿插执行，并发程序的状态空间可能呈指数增长，使得直接推断全局状态空间是不可行的。解决状态爆炸问题的有效方式是组合推理，其目的是将全局验证问题分解为小的局部问题。在并发程序的执行中，程序的顺序一致性也可能无法保证。这些都对系统的安全带来极大的挑战。并发软件系统的正确性及可靠性的验证已经成为现代计算机领域中极具挑战的问题。

因此，为保证多核并发系统的安全性，亟需一种有效地验证多核并发系统服务需求，及时且准确发现系统需求错误的方法。

发明内容

本发明通过提供一种基于Event-B的多核并发系统验证方法，包括：根据程序的原子性定义，分析多核系统服务需求，将完整的非原子服务需求划分成多个原子需求；找出原子需求中核心的需求，进行抽象建模；通过抽象模块进行求精，精化核心原子需求的同时，不断加入其他新的原子需求，构建服务需求精化模型；多个原子需求根据在服务需求中的描述顺序，依次组合成完整的服务需求，构建完整的服务需求模型；根据预设的专用公理集，对服务需求模型构造不变式；根据不变式，验证服务需求是否存在正确性和安全性问题；若不满足不变式的一致性，确定服务需求存在安全性问题。通过形式化方法，将多核并发系统需求使用形式化语义描述，并进行自动化验证，从而保证多核并发系统的安全性。

附图说明

图1为一示例性实施例示出的一种基于Event-B的多核并发系统验证方法的流程示意图；

图2为一示例性实施例示出的一种基于Event-B的多核并发系统需求的划分示意图；

图3为一示例性实施例示出的一种基于Event-B的多核并发系统需求的组合示意图；

图4为一示例性实施例示出的一种基于Event-B的多核并发系统验证的建模流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为一示例性实施例示出的一种基于Event-B的多核并发系统的验证方法的流程示意图，包括：