【技术实现步骤摘要】
符合ARINC653标准的操作系统形式化验证方法
[0001]本专利技术属于操作系统验证领域，尤其涉及一种符合
ARINC653
标准的操作系统形式化验证方法
。
技术介绍
[0002]操作系统内核在处理器上工作时，能够以最高权限直接访问硬件，操作系统上任何故障或失误都可能导致计算机系统崩溃，因此保障操作系统的安全性和可靠性具有重要价值
。
[0003]ARINC653
主要阐述了模块化航空设备的操作环境，描述了嵌入式航空软件运行时的环境，该标准已经广泛应用于综合航空电子系统中，对确保操作系统的安全具有重要意义
。
[0004]在操作系统中形式化验证指的是使用数学方法证明系统符合某些特定的性质，确保系统的可靠性
。
随着定理证明工具功能的更加强大，以及形式化验证理论和框架的日渐完善，操作系统的形式化建模与验证方向虽然取得了一定的进展，但仍存在不少问题
。
[0005]操作系统大多由
C
语言嵌套汇编语言实现，各个模...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种符合
ARINC653
标准的操作系统形式化验证方法，其特征在于，包括：
(1)
建立目标操作系统的形式化模型：基于所要验证的操作系统的源代码，使用
python
语言和
z3
库函数构建系统的数据结构
、
类函数，修改所述源代码中的服务函数，向所有服务函数中添加相应的符号执行操作以模拟系统状态变迁过程，从而完成整个操作系统的形式化建模；
(2)
规范性质验证：基于
ARINC653
标准得到所有服务的前提条件和预期结果，并将其转换为形式化语言，在步骤
(1)
得到的形式化模型中调用
z3
求解器并将转换后的服务的前提条件和预期结果加入
z3
求解器中，根据求解结果验证系统是否满足相应的规范性质
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
(1)
包括：
(1.1)
根据所述源代码中的数据字节大小，建立相应的位向量以表示对应的数据结构；
(1.2)
根据步骤
(1.1)
中构建的数据结构，构建类函数以表示系统的各模块；
(1.3)
根据步骤
(1.1)
中构建的数据结构和步骤
(1.2)
构建的类函数，改写操作系统源代码中的服务函数并添加相应的符号执行操作以模拟系统状态变迁过程，以使得所述服务函数的输入输出的变量类型都是基于
z3
构造的，且所述服务函数能够处理函数中的指针和循环
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
(1.1)
中，指针采用
64
位向量表示，其余数据结构采用
32
位或
64
位向量表示
。4.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
(1.2)
中，类的内部字段由
python
的
Map
函数建立变量名称与变量数据类型之间的映射关系
。5.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
(1.3)
中，向所述服务函数中加入系统状态，并根据服务函数中的执行条件添加符号执行操作：
s
＝
IF(cond,s...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永望，谭兴，王布阳，任奎，张峰，
申请(专利权)人：嘉兴天核科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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