收藏本站
《华东师范大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向目标代码的实时操作系统形式化验证方法研究

史建琦  
【摘要】:随着信息科学技术的飞速发展,基于实时操作系统构建的关键应用领域系统的正确性与安全性开始受到人们的广泛关注。由此,实时操作系统的正确性也愈发显得重要。为了确保实时操作系统的正确性与安全性,本文提出了面向目标代码的实时操作系统验证方法,并基于“核高基”重大科技专项课题“汽车电子系统可靠性分析和验证方法研究”中对实时操作系统ORIENTAIS的形式化验证工作,将提出的方法进行了实际应用。 本文从目标代码层面,对于实时操作系统的形式化验证工作,提出了相关的理论、方法与工具。在创新性方面,具体包括了如下几部分的内容: 一、面向嵌入式应用的目标代码中间语言xBIL 本文提出了面向嵌入式应用的目标代码中间语言xBIL(eXtensive Binary Internediate Languag)。xBIL可对多种平台架构上的目标代码进行统一形式的表示。xBIL支持中断行为描述,可对包括操作系统在内的底层程序的中断行为进行表示。xBIL支持指令执行时间声明,并可对程序的执行时间进行评估。本文给出了xBIL语言的操作语义与指称语义,并对两种语义进行了语义等价性证明。 二、基于目标代码中间语言xBIL的位域运算与判定过程在基于目标代码的应用环境下,xBIL语言需要新的位域运算与判定过程对其执行行为进行判定。本文提出了新的基于目标代码中间语言xBIL的位域运算规则与判定过程。 三、基于目标代码的实时操作系统验证方法本文提出了针对实时操作系统目标代码的形式化验证方法。针对实时操作系统给出了其在目标代码级的形式化验证流程与相关方法以及操作系统功能性规范的验证方法。并结合中断发生概率,提出了操作系统在带中断程序条件下的内存访问安全性质验证方法与操作系统API边界响应时间的计算方法。 四、基于目标代码的自动化集成验证平台本文工作设计实施了一种自动化集成验证平台。集成验证平台可提供多种验证工具,工具可通过服务总线适配器与总线进行连接,从而实现对操作系统目标代码的自动化集成验证。 通过上述的方法与技术,在实践过中,对ORIENTAIS操作系统进行了形式化验证工作,也从侧面证实了本文方法的实用性。通过对本文方法发现的国产汽车电子实时操作系统ORENTAIS中的37项错误的改进,ORIENTAIS顺利通过国际OSEK标准组织认证。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP316.2

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王志才;一种基于断言图的模型抽象技术的研究[D];电子科技大学;2013年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李义年;曹占涛;郑德生;杨国武;;基于广义符号轨迹赋值模型验证的反例的产生[J];计算机科学;2010年09期
2 贝劲松,李洪星,边计年,薛宏熙,洪先龙;形式验证中同步时序电路的VHDL描述到S~2-FSM的转换[J];计算机辅助设计与图形学学报;1999年03期
3 李洋洋;吴武臣;王龙伟;王宁;侯立刚;;基于断言的验证方法在UART模块中的应用研究[J];微电子学与计算机;2010年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张秀秀;数字电路并发行为的STE验证方法[D];兰州大学;2007年
2 郑德生;基于GSTE验证的细化问题的研究[D];电子科技大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗景仁;银行实时操作系统中外设管理实施方案设计[J];西北大学学报(自然科学版);1982年01期
2 刘军;;分布式数控系统中实时操作系统研究[J];微型机与应用;1992年05期
3 张建国;;实时操作系统的性能评价[J];软件;1995年01期
4 王志,张旭,梁力,李建辉;实时操作系统下的双网通信[J];水利水电技术;1996年05期
5 刘钰峰,李仁发,莫铁强,孙婷;实时操作系统仿真环境的UML建模[J];系统仿真学报;2002年06期
6 刘辉,王遵立,刘维亚;嵌入式实时操作系统在时钟控制器中的应用[J];长春理工大学学报;2004年02期
7 王慧娇,董荣胜,蔡国勇,古天龙;嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM处理器上的实现[J];计算机与现代化;2005年03期
8 李玉深,周祖洋,万杨;实时操作系统Vxworks下的异常处理[J];应用科技;2005年05期
9 陈新;唐震洲;胡倩;;VxWorks操作系统下IO设备驱动的开发[J];大众科技;2006年07期
10 杨尚罡;黄席樾;李宝林;张伟;;基于DSP/BIOS的隧道视频监控系统[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭玉灵;;嵌入式实时系统及中国RTOS的发展[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
2 辛庆勋;金伟正;;μC/OS-Ⅱ实时操作系统时钟节拍的改进[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
3 钟磊;李湘宁;黄中和;郁飞龙;;基于DSP的红外摄影验光系统设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
4 梁冰;胥布工;;嵌入式实时操作系统VxWorks中液晶模块的应用[A];中南六省(区)自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年
5 周伟;;基于可预测性的实时操作系统安全性技术研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
6 罗逸苇;张立强;王斌修;;用嵌入式实时系统构建电加工智能电源[A];第十届全国特种加工学术会议论文集[C];2003年
7 王方勇;朱维涛;徐礼春;;基于嵌入式实时操作系统的硅片传输系统设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
8 吴永超;王增平;;嵌入式实时操作系统Vxworks在微机保护中的应用[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
9 严隽薇;吴启迪;;现代制造技术中控制系统面临的新问题[A];1992年中国控制与决策学术年会论文集[C];1992年
10 刘凌;李雪峰;汪伟;;基于分布式网络的电动汽车多能源动力总成控制系统[A];2002中国电动汽车研究与开发[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 法国电信北京研究中心开源实险室 黄思源;未来手机操作系统格局分析[N];中国电子报;2005年
2 ;大唐移动与ExpressLogic公司开展合作[N];人民邮电;2006年
3 广东省电信科学技术研究院多媒体部 卢燕青 张宇飞;实时操作系统任务间通信的设计与分析[N];中国计算机报;2000年
4 Ira brodsky;谁将占领移动应用市场[N];网络世界;2007年
5 杨雨;“嵌”载奇遇[N];计算机世界;2006年
6 剑鸣;Sun带来多线程冲击[N];计算机世界;2007年
7 记者  张燕 本报通讯员  朱伟民;32所:自主创新填补国内空白[N];中国电子报;2006年
8 ;全球速度最快的商用微处理器面市[N];人民邮电;2007年
9 华东计算所副总工程师、国家“核高基”科技专项实施专家组成员 张激;大力发展国产汽车软件[N];文汇报;2009年
10 陈思;一人一把“剑”[N];中国计算机报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦承刚;开放式数控系统的实时操作系统优化技术研究与应用[D];中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所);2012年
2 任慰;以实时操作系统为中心的嵌入式系统平台化设计研究[D];华中科技大学;2013年
3 高丰;基于SOC的实时操作系统的研究[D];浙江大学;2002年
4 陈晗斐;实时操作系统的若干关键问题研究[D];浙江大学;2004年
5 刘峙飞;工业平缝机伺服控制系统研究[D];浙江大学;2005年
6 徐永健;SAR实时并行成象系统研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
7 范尊强;新型压电送料器的研究[D];吉林大学;2008年
8 邱卫东;实时操作系统协同设计中的若干问题研究[D];复旦大学;2005年
9 余顺周;编译型数控系统及其关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 朱响斌;开放式实时Linux的研究与设计[D];复旦大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 惠孛;嵌入式实时操作系统在无线抄表系统中的研究和应用[D];电子科技大学;2004年
2 朱忠武;新型智能仪器远程重构的设计及研究[D];电子科技大学;2005年
3 申斌;馈线远方终端之CPU模块的研制[D];山东大学;2005年
4 丁国超;μC/OS-Ⅱ实时操作系统在ARM微处理器上的移植[D];哈尔滨理工大学;2005年
5 王文辉;基于PowerPC和uC/OS-Ⅱ的一种嵌入式系统[D];西北工业大学;2006年
6 王彬;基于以太网技术的现场设备监控系统的研究与实现[D];武汉理工大学;2006年
7 王青叶;基于远程采抄系统的无线数据终端设计研究[D];天津工业大学;2006年
8 郝慧锋;基于PIC18F458的嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ的移植与测试[D];西华大学;2006年
9 杨永明;基于OSEK/VDX规范的实时操作系统内核的设计与实现[D];东北师范大学;2006年
10 刘莉;基于实时Linux的调度方法研究[D];沈阳工业大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026