[发明专利]一种操作系统规范形式化验证与测试方法

摘要

本发明公开了一种操作系统规范形式化验证与测试方法，首先提取操作系统规范中关于系统服务执行的前置条件和后置条件的约束；根据所提取的约束规范建立形式化语义模型；对形式化语义模型以及操作系统应用进行验证，若验证不通过修正形式化语义模型或操作系统应用，直至两者都满足规范；使用模型检查的方法从正确的形式化语义模型中自动生成操作系统内核实现的测试用例；测试操作系统内核实现的正确性；验证后的应用分别在形式化语义模型和操作系统内核实现中执行并提取两条执行轨迹，应用互模拟的方法对比两条执行轨迹的一致性，若不一致则修正操作系统内核实现直至正确。本发明应用到操作系统规范的形式化验证以及操作系统内核实现的测试中，以提高操作系统的安全性、可靠性。

主权项

1.一种操作系统规范的形式化验证与测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：根据已有的操作系统自然语言规范建立形式化语义模型，并从自然语言规范中提取性质，用形式化语言来描述性质；步骤二：通过所建立的形式化语义模型中对操作系统应用进行验证；若不满足要求，则对所述形式化语义模型或操作系统应用进行修正直至所述形式化语义模型及应用满足要求，若满足，则保留形式化语义模型；步骤三：根据正确的形式化语义模型，使用基于模型的测试用例生成方法生成操作系统内核的测试用例集；步骤四：使用自动生成的测试用例对已实现的操作系统内核代码进行测试，若测试不通过，则需要修复操作系统内核代码的错误，并重新再开发板上编译测试，直至通过所有的测试用例；若测试通过，则可判断操作系统内核实现在一定程度上的正确性；步骤五：将通过验证的操作系统应用在所建立的形式化语义模型中执行，同时在实际的操作系统实现中执行操作系统应用，使用互模拟的方法来检查操作系统内核实现的正确性，即若操作系统应用在形式化语义模型中的行为与在具体内核实现中的行为不一致，则修改操作系统内核代码的错误，并重新执行互模拟操作，直至互模拟检查通过。