[发明专利]基于有界模型检验的无线传感网软件代码验证方法

摘要

本发明所述的一种基于有界模型检验的无线传感网软件代码验证方法，该方法首先通过对无线传感网软件源代码分析并建立动态查找表，然后建立软件模型，该模型是无线传感网软件源代码的静态结构和动态行为的抽象，在此基础上定义模型转换规则，实现软件模型转化向C语言的代码转化，最后使用有界模型检验工具对转化后的代码进行有界模型检验。本发明能够有效缓解无线传感网软件模型检验中的状态空间爆炸问题，可应用于无线传感网系统验证。

主权项

一种基于有界模型检验的无线传感网软件代码验证方法，其特征在于该方法首先通过对无线传感网软件源代码分析并建立动态查找表，然后建立软件模型，该模型是无线传感网软件源代码的静态结构和动态行为的抽象，在此基础上定义模型转换规则，实现软件模型转化向C语言的代码转化，最后使用有界模型检验工具对转化后的代码进行有界模型检验，基于有界模型检验的无线传感网软件代码验证方法具体步骤如下：步骤1、对无线传感网软件源代码中的每个节点进行编号，执行程序，并根据执行的顺序记录节点编号和代码行；步骤2、提取代码的控制流结构，用控制流程图描述程序各分支语句，并定义对应模块；步骤3、建立动态查找表，所述动态查找表是步骤2中提取的控制流与所记录代码行的对应关系；步骤4、对无线传感网软件源代码建立对应的软件模型，所述软件模型是无线传感网软件源代码的静态结构和动态行为的抽象，用来描述节点以及节点之间的迁移关系；软件模型的建立是通过相应的无线传感网软件建模工具来完成的，该过程描述网络拓扑结构固定情况下的软件模型；步骤5、判断上述软件模型的正确性，若模型正确，则执行步骤8，反之执行步骤6；步骤6、等待一随机时间，重新执行程序；步骤7、判断所记录的节点编号和代码行与上次相比，是否发生变化，若发生变化，则返回步骤4，反之退出整个流程；步骤8、对无线传感网软件模型静态结构进行抽象：步骤81)用三元组的形式表示软件模型，设置无线传感网软件模型为m＝(t,n,r)，m表示无线传感网软件模型，t表示网络的拓扑结构，n代表模型中的节点，r表示节点之间的迁移；步骤82)将三元组对应源代码的具体结构，通过动态查找表将n对应在代码中是定义节点的结构体，r对应在不同模块之间的调用关系；步骤9、对无线传感网软件模型的动态行为进行模拟分析，用来确定节点之间的调用关系以及执行顺序，启动模拟器，使用模拟器模拟无线传感网软件模型的动态行为获取各节点函数的执行关系并记录；启动验证器，执行对模型的正确性分析与验证来实现对无线传感网软件的分析；步骤10、定义模型转换规则，所述模型转化规则是由用户定义的模型与目标语言之间的映射关系，根据这些关系将模型中的各个部分转化为目标代码的形式之后，进行有界模型检验；用户定义模型转换规则的过程为：首先，定义节点转换规则，实现节点到目标代码的转换；其次，定义节点迁移的转换规则，将节点之间的调用关系对应到目标代码；步骤11、根据步骤10中定义的模型转换规则，实现模型到目标代码的转换，所述转换过程是将模型中的各个结构对应于模型转换规则，通过模型转换规则中的定义实现目标代码；步骤12、对转换后的目标代码进行有界模型检验，所述有界模型检验的过程是使用有界模型检验工具对转换后的目标代码进行有界模型检验，实现无线传感网软件代码验证，缓解模型检验中的状态空间爆炸问题。