Software model checking for real-time properties of embedded assembply program with interruptions

带有中断的嵌入式汇编程序实时特性的软件模型检查

• 批准号: 21K11824
• 负责人: 山根 智
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11824/
• 关键词: ソフトウェアモデル検査; 組込みアセンブリプログラム; 割込み処理; SAT/SMT理論; 抽象化精錬(CEGAR)

割込みを持つ組込みアセンブリプログラムのリアルタイム性のソフトウェアモデル検査の理論と実装の研究を対象として、SMT（Satisfiable Modulo Theories）ソルバーを用いて、抽象化精錬によるソフトウェアモデル検査の実現と評価の研究を行っている。2022年度はおおむね目標通り、以下の（１）組込みアセンブリプログラムのSMTソルバーを用いた抽象化精錬によるソフトウェアモデル検査器の実現、（２）時間模倣関係理論による割込み処理の削減、（３）リアルタイムオペレーティングシステムのスケジューリングの形式的検証、を行った：（１）組込みアセンブリプログラムを対象とした、昨年度までに実現している、SMT定理証明器を用いた、抽象化精錬によるソフトウェアモデル検査器の実装とロボットアセンブリプログラムによる検証実験を行った。現在、理論と実証実験を含めた論文を作成して、ジャーナルへの投稿を準備している。（２）ソフトウェアモデル検査のフロントエンド処理として、時間模倣関係理論をもとに実現した、タイマ割込みを削減する手法を実装して、ソフトウェアモデル検査の効率化を実現した。ロボットアセンブリプログラムを対象に実験的に評価を行った。現在、ジャーナルへの投稿を行った。（３）カーネギーメロン大学とオックスフォート大学の共同開発のSMT/SATによるソフトウェアモデル検査器CBMC（Bounded Model Checker for C and C++ programs）を用いて、名古屋大学で開発・運用しているリアルタイムオペレーティングシステムTOPPERS（Toyohashi Open Platform for Embedded Real-time Systems）のスケジューリングの優先度逆転現象の形式的検証を行い、有効性を実証した。現在、ジャーナルへの投稿を行った。

Cut 込 み を holding group つ 込 み ア セ ン ブ リ プ ロ グ ラ ム の リ ア ル タ イ ム sex の ソ フ ト ウ ェ ア モ デ ル 検 check と の theory be loaded の research を like と seaborne し て, SMT (Satisfiable Modulo Theories) ソ ル バ ー を with い て, abstracting fine 錬 に よ る ソ フ ト ウ ェ ア モ デ ル 検 check の be presently と review 価 の を line っ て い る. 2022 annual は お お む ね target り, the following の (group 1) 込 み ア セ ン ブ リ プ ロ グ ラ ム の SMT ソ ル バ ー を with い た abstract essence 錬 に よ る ソ フ ト ウ ェ ア モ デ ル 検 lookup の be now, (2) time imitating masato theory に よ る cut 込 み 処 の cuts, (3) リ ア ル タ イ ム オ ペ レ ー テ ィ ン グ シ ス テ ム の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ の 検 certificate, in the form of line を っ た : (1) set of 込 み ア セ ン ブ リ プ ロ グ ラ ム を like と seaborne し た, yesterday's annual ま で に be presently し て い る, SMT theorem prover を い た, abstracting fine 錬 に よ る ソ フ ト ウ ェ ア モ デ ル 検 lookup の be loaded と ロ ボ ッ ト ア セ ン ブ リ プ ロ グ ラ ム に よ る 検 card be 験 を line っ た. Now, theoretical と be card be 験 を containing め を た paper made し て, ジ ャ ー ナ ル へ contribute の を prepare し て い る. (2) ソ フ ト ウ ェ ア モ デ ル 検 check の フ ロ ン ト エ ン ド 処 Richard と し て, time imitating masato theory を も と に be presently し た, タ イ マ cut 込 み を cut す る gimmick を be loaded し て, ソ フ ト ウ ェ ア モ デ ル 検 check の sharper rate change を be presently し た. Youdaoplaceholder0 ブリプログラムを ブリプログラムを the に evaluation 価を of に experiment った. Now, ジャ ナ ナ へ へ ジャ submit to を line った. (3) カ ー ネ ギ ー メ ロ ン university と オ ッ ク ス フ ォ ー の ト university jointly open 発 の SMT/SAT に よ る ソ フ ト ウ ェ ア モ デ ル 検 lookup abbreviated as CBMC (Bounded Model Checker for C and C + + Designed) を い て で Open 発, Nagoya university, using し て い る リ ア ル タ イ ム オ ペ レ ー テ ィ ン グ シ ス テ ム TOPPERS (Toyohashi Open Platform for Embedded Real - time The 検 proof を of を line を and effective を real proof た of た in the form of the reverse 転 phenomenon <e:1> of the order of priority of Systems. Now, ジャ ナ ナ へ へ ジャ submit to を line った.

项目成果

Reduction of Timer Interrupts for Embedded Assembly Programs Based on Reduction of Interrupt Handler Executions

基于减少中断处理程序执行来减少嵌入式汇编程序的定时器中断

• DOI: 10.1109/gcce53005.2021.9622013
• 发表时间: 2021
• 期刊: 2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
• 作者: Taro Kiriyama;Yajun Wu;Satoshi Yamane
• 通讯作者: Satoshi Yamane

有界モデル検査を用いたリアルタイムOSカーネルのタスク管理モジュールの形式的検証

使用有界模型检查对实时操作系统内核任务管理模块进行形式化验证

• 发表时间: 2023
• 期刊: 情報処理学会ソフトウェア工学研究会
• 作者: 小柴真之介;山根智
• 通讯作者: 山根智