基于下推系统的GPU并行CTL模型检查方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于下推系统的GPU并行CTL模型检查方法，包括：将待验证的串行目标程序解析为下推系统；根据预设的CTL公式及下推系统，生成可交替布奇下推系统；采用图形处理器GPU并行技术，通过可交替自动机并行求解可交替布奇下推系统中所有被接收的下推系统格局；根据所有下推系统格局，验证串行目标程序是否满足CTL公式。本发明专利技术自动将串行的JAVA程序或C语言程序构建成下推系统，对CTL公式和下推系统进行叉乘，生成可交替布奇下推系统，利用GPU并行技术动态分配计算任务以适应单指令多数据流架构，求解所有可被自动机接收的格局。本发明专利技术可以高效地对下推系统进行空集分析和CTL模型检查，可以用于检查函数的调用过程分析及变量定义的时序性质分析。

【技术实现步骤摘要】
基于下推系统的GPU并行CTL模型检查方法
本专利技术主要涉及软件
，尤其涉及一种基于下推系统的GPU并行CTL模型检查方法。
技术介绍
软件安全的可靠性、安全性一直是工业界关注的焦点。尤其在航空航天、工业控制及轨道交通领域，软件漏洞可能导致国家及个人的安全受到伤害。传统的测试方法并不能保证系统的所有可能行为的可靠性。模型检查是一种形式化方法，通过将程序转变成一个形式化描述，并用图论算法验证软件。模型检查需要一个模型描述程序，下推系统是一种天然的串行程序形式化模型。下推系统是一种带有栈元素的有限迁移系统。因为下推系统带栈的特性，其可以精确地模拟程序的串行执行过程和函数调用过程。在实际应用中，下推系统及其扩展模型通常用于程序的分析和验证。CTL(ComputationTreeLogic，计算树逻辑)是一种分支时间逻辑，它可以描述软件性质，常被用于软件和硬件开发过程中的形式化验证。基于下推系统的模型检查方法一直是业界讨论的热点，近年来有人提出一种基于符号执行的下推系统的CTL模型检查方法。这一方法将基于下推系统的模型检查的问题转换为对可交替布奇下推系统的空集分析问题。第一次将基于下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于下推系统的GPU并行CTL模型检查方法，其特征在于，包括：将待验证的串行目标程序解析为下推系统；根据预设的CTL公式及所述下推系统，生成可交替布奇下推系统；采用图形处理器GPU并行技术，通过可交替自动机并行求解所述可交替布奇下推系统中所有被接收的下推系统格局；根据所有所述下推系统格局，验证所述串行目标程序是否满足所述CTL公式。

【技术特征摘要】
1.一种基于下推系统的GPU并行CTL模型检查方法，其特征在于，包括：将待验证的串行目标程序解析为下推系统；根据预设的CTL公式及所述下推系统，生成可交替布奇下推系统；采用图形处理器GPU并行技术，通过可交替自动机并行求解所述可交替布奇下推系统中所有被接收的下推系统格局；根据所有所述下推系统格局，验证所述串行目标程序是否满足所述CTL公式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将待验证的串行目标程序解析为下推系统，包括：获取待验证的串行目标程序的入口函数及所述入口函数的传递参数；根据所述入口函数及所述传递参数，解析所述串行目标程序，得到所述串行目标程序对应的下推系统。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的CTL公式及所述下推系统，生成可交替布奇下推系统，包括：根据预设的CTL公式对所述下推系统进行标准赋值和正则赋值；对所述CTL公式及赋值后的所述下推系统进行叉乘，得到所述串行目标程序对应的可交替布奇下推系统。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用图形处理器GPU并行技术，通过可交替自动机并行求解所述可交替布奇下推系统中所有被接收的下推系统格局，包括：将可交替自动机划分为多个独立的子自动机；通过GPU线程及多个所述子自动机，并行求解所述可交替布奇下推系统中所有被自动机接收的下推系统格局。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄滟鸿，史建琦，叶昕，陈心宇，佘庆，
申请(专利权)人：华东师范大学，上海丰蕾信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31