Verifikation quantitativer Eigenschaften eines Mikrokernbetriebssystems durch eine Kombination von probabilistischem Model Checking und interaktivem Theorembeweisen

从语言的角度来看，现代的Mikrokerns、zum einen ein formaler、vom Programmcode auggehender nachweis zentaler eigenschaften wird、de zum and deren alle Funktionalität hiitzt，死在Heutigen，Realen Anwendungsszenarien Benötigt wnden。Der Schwerpenkt der ersten Projekkt Phase Liegt auf der Entwickung von Methoden für die Modellierung and分析，die für den Nachweis der residen Eigenschaften Geeignet Sind.他说：“这是一件非常重要的事情，这是一件非常重要的事情，因为它是一种定量的分析方法。”一个−10−6 nhr Mehr ALS DREI VERHER ALS DREI VERSUHER DREI VERSUHE HE BUTING DREGET WON 1μ10 WAHSCHEINLE LICHKEIT VON 1 WAHSCHEINLE LICHKKEIT VON 1 WHSCHEINLE 6 NICHER ALS DREI VERSUHE HE BUTING DREI VERSUHE HE BENTURGT WAUDRONG，DASS DIREAKING WUDERRONG，DASS DIREAKING AND UNTERBREE AND AND UNTERBREBENG in 98%ALLE Fälle Höchensens 2μBe rräggt.在Zusammenang MIT der Optimierung von Mikrokernen的Solche Eigenschaften stehen。因此，我要用数量和数量来衡量世界的命运，不公平的锁。他说：“这是一件很重要的事情，因为它是一件很重要的事情，因为它是一件很重要的事情。他说：“这是一件非常重要的事情。在此基础上，提出了一种新的系统和形式的验证方法。Sowohl eine vom Programmcode augehende Extraktion eines für den VerifikationsProzess Geeigneten Matharithschen Models Ather Des Models Hinsichichtlich Functionaler and Quantiver Eigenschaften Stellen Wisenschaftliche Herosforderungen dar.这是一件非常重要的事情。我们在此基础上，提出了一种新的理论和方法，并对其进行了功能和定量的分析和优化，使之成为一种异质结构和软件。在此基础上，提出了一种新的理论和概率模型检验与分析方法。

Die langfristige Vision der Antragsteller ist die Konstruktion eines modernen Mikrokerns, für den zum einen ein formaler, vom Programmcode ausgehender Nachweis zentraler Eigenschaften erbracht wird, und der zum anderen alle Funktionalität besitzt, die in heutigen, realen Anwendungsszenarien benötigt werden. Der Schwerpunkt der ersten Projektphase liegt auf der Entwicklung von Methoden für die Modellierung und Analyse, die für den Nachweis der relevanten Eigenschaften geeignet sind. Die nachzuweisenden Eigenschaften sollen dabei neben funktionaler Korrektheit vor allem quantitative Anforderungen, wie etwa Aussagen über Ausfallwahrscheinlichkeiten oder Reaktionszeiten, umfassen. Typische Beispiele solch quantitativer Anforderungen sind die Zusicherung, dass für einen erfolgreichen Zugriff auf eine Sperrvariable mit einer Wahrscheinlichkeit von 1−10−6 nicht mehr als drei Versuche benötigt werden oder auch die Forderung, dass die Reaktionszeit auf eine anstehende Unterbrechung in 98% aller Fälle höchstens 2 μs beträgt. Solche Eigenschaften stehen in engem Zusammenhang mit der Optimierung von Mikrokernen. So rechtfertigt z.B. die zuerst genannte quantitative Anforderung die Verwendung hochperformanter, jedoch unfairer Locks. Die Verwendung von weichen Echtzeitbedingungen, wie mit der zweitgenannten Eigenschaft angedeutet, ist sinnvoll in Umgebungen, in denen im Mittel eine hohe Dienstgüte unbedingt sichergestellt werden muß, jedoch das gelegentliche Nichteinhalten der Dienstgüte hinnehmbar ist. Ein Beispielen hierfür ist die Dekodierung eines Videodatenstroms. Der Nachweis solcher Eigenschaften erfordert eine nichttriviale Kombination von Methoden der jeweiligen Forschungsgebiete der Antragsteller, nämlich Betriebssysteme und formale Verifikation. Sowohl eine vom Programmcode ausgehende Extraktion eines für den Verifikationsprozess geeigneten mathematischen Modells als auch die Analyse des Modells hinsichtlich funktionaler und quantitativer Eigenschaften stellen wissenschaftliche Herausforderungen dar. Der zu erwartende Erkenntnisgewinn des Projekts ist vielfältig. Wir gehen davon aus, dass unsere Arbeiten zu einer prinzipiell einsetzbaren Methodik für die funktionale und quantitative Analyse und Optimierung von Betriebssystemkernen führen werden, die auch auf andere komplexe Systeme mit einer heterogenen Struktur aus Hard- und Softwarekomponenten anwendbar ist. Ferner erwarten wir, dass die Durchführung des beantragten Projekts auch neue Erkenntnisse hinsichtlich der Kombination von Theorembeweisen und probabilistischem Model Checking und hinsichtlich der Modellierung, Spezifikation und Analyse stochastischer (Echtzeit-)Systeme liefern wird.