多核处理器架构下面向监控的软件运行时验证方法研究 被引量：3

1

作者 张剑 胡军 郭丽娟 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第1期102-109,共8页

面向监控的软件运行时验证(Monitor-oriented Runtime Verification:MRV)方法可以有效的提高系统可靠性,但是在传统基于单核处理器架构的嵌入式系统中采用MRV方法会给目标系统性能造成较大的影响.本文对基于多核处理器架构的MRV方法进... 面向监控的软件运行时验证(Monitor-oriented Runtime Verification:MRV)方法可以有效的提高系统可靠性,但是在传统基于单核处理器架构的嵌入式系统中采用MRV方法会给目标系统性能造成较大的影响.本文对基于多核处理器架构的MRV方法进行了初步研究,分析并设计了在线验证、离线验证以及单监视器设计与多监视器设计等多种模式的MRV方法,给出了相应的MRV实现方案,并在几个开源项目中进行了MRV实例应用.实验数据分析表明,在不同模式下,基于多核处理器架构的MRV方法能够从不同程度上有效提高系统运行时验证的性能.本文工作为进一步设计有效的多核架构下MRV方法提供了基础. 展开更多

关键词 面向监控的运行时验证 嵌入式软件 多核程序设计 软件分析与验证

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运行时验证中的减少监控开销方法研究

2

作者 徐胜 叶俊民 +2 位作者 陈曙 金聪 陈盼 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第5期162-168,共7页

运行时验证中的一个重要研究内容就是减少监控开销,以达到运行时开销对系统影响最小化的目标。总结了近年来运行时验证中减少监控开销技术的研究发展,首先介绍了运行时开销控制的研究现状;然后详细介绍了运行时开销减少的具体方法;最后... 运行时验证中的一个重要研究内容就是减少监控开销,以达到运行时开销对系统影响最小化的目标。总结了近年来运行时验证中减少监控开销技术的研究发展,首先介绍了运行时开销控制的研究现状;然后详细介绍了运行时开销减少的具体方法;最后分析了运行时开销控制技术面临的主要挑战,并对该领域未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 运行时验证 监控开销 开销控制

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面向安全属性的机器人运行时验证

3

作者 楚敏 邵振洲 +2 位作者 王瑞 李晓娟 张芮 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第3期322-327,共6页

为了保证机器人操作系统(Robot operating system,ROS)的安全性,提出一个运行时验证框架ROS-Monitor来监控系统。将所有的监控信息分为节点消息和节点行为,并实现从用户自定义场景模型自动生成相应监控器的工具。实验证明了该方法的有... 为了保证机器人操作系统(Robot operating system,ROS)的安全性,提出一个运行时验证框架ROS-Monitor来监控系统。将所有的监控信息分为节点消息和节点行为,并实现从用户自定义场景模型自动生成相应监控器的工具。实验证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 运行时验证 机器人操作系统 安全属性监控器 面向监控编程

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基于AOP的运行时验证中的冲突检测 被引量：8

4

作者 张献 董威 齐治昌 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1224-1235,共12页

现有的形式化验证方法除了在模型层面对系统进行验证以外,越来越倾向于直接针对系统的实际代码和具体运行.运行时验证技术验证的对象是具体程序,它试图把形式化验证技术部署到程序的实际运行过程中.然而在把形式化技术部署到实际运行过... 现有的形式化验证方法除了在模型层面对系统进行验证以外,越来越倾向于直接针对系统的实际代码和具体运行.运行时验证技术验证的对象是具体程序,它试图把形式化验证技术部署到程序的实际运行过程中.然而在把形式化技术部署到实际运行过程中会出现一系列在模型层面验证通常不会出现的问题,对这些问题中的冲突现象进行了研究,定义了运行时验证技术中存在的两种冲突,并给出了相应的检测算法.最后,对这些算法进行了实现和实例研究,结果表明了该方法的有用性. 展开更多

关键词 运行时验证 面向方面编程 切入点 冲突检测

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Web服务运行时的监控和性能数据动态采集 被引量：3

5

作者 张海腾 邵志清 郑红 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1654-1659,共6页

为保证Web服务业务流程及时、准确地获得所调用服务的性能状况,提出了一种轻量级的Web服务运行时的监控和性能数据动态采集框架。该框架采用面向方面的编程,将方面代码植入业务流程执行语言的Web服务消息调用处,以收集服务实例执行状态... 为保证Web服务业务流程及时、准确地获得所调用服务的性能状况,提出了一种轻量级的Web服务运行时的监控和性能数据动态采集框架。该框架采用面向方面的编程,将方面代码植入业务流程执行语言的Web服务消息调用处,以收集服务实例执行状态、时间、事件信息,据此进一步计算出服务性能指标。监控独立于流程本身的运行,实现了服务调用逻辑与监控逻辑的分离。通过实验验证了该方法的可行性,表明监控代价是可以接受的。 展开更多

关键词 业务流程执行语言 运行时监控 性能 面向方面编程 WEB服务

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多目标约束下软件运行时验证加速技术框架 被引量：2

6

作者 刘彦斌 王毅刚 叶飞 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第8期88-92,121,共6页

软件运行时验证是一种近年来逐步兴起的通过监控程序运行来检验其是否满足给定性质的轻量级验证技术。由于复杂性质的运行时验证中常产生高额的时间开销,阻碍了该技术在部署后系统中的应用。在深入剖析国内外研究现状及存在问题基础上,... 软件运行时验证是一种近年来逐步兴起的通过监控程序运行来检验其是否满足给定性质的轻量级验证技术。由于复杂性质的运行时验证中常产生高额的时间开销,阻碍了该技术在部署后系统中的应用。在深入剖析国内外研究现状及存在问题基础上,从改善部署后软件运行时验证效率的角度出发,综合考虑性质违背检测能力、诊断支持能力等潜在开销优化制约因素,提出多目标约束下的软件运行时验证加速技术框架。该框架包括构建多目标约束模型、可加速监控器判定、加速控制技术研究以及原型工具开发等内容,并具体阐述了框架所涉及的关键技术方案。本研究将为解决运行时验证中的开销问题提供关键技术支撑,为运行时验证技术在部署后系统中的工程化应用奠定基础。 展开更多

关键词 运行时验证 多目标约束 监控器 监控开销 运行时监控

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软件运行时验证加速中的多目标约束模型研究

7

作者 刘彦斌 叶飞 王毅刚 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第10期80-83,138,共5页

由于复杂性质的运行时验证中常产生高额时间开销,影响了该技术在系统部署后的应用;减小验证开销提高验证效率已成为亟待解决的难点问题;通过识别运行时验证优化过程中多目标约束间的内在依赖关系,定义并构建了可加速监控器的判定方程,... 由于复杂性质的运行时验证中常产生高额时间开销,影响了该技术在系统部署后的应用;减小验证开销提高验证效率已成为亟待解决的难点问题;通过识别运行时验证优化过程中多目标约束间的内在依赖关系,定义并构建了可加速监控器的判定方程,作为验证加速中的多目标约束模型;实验表明:该模型的求解结果能够用来判定可加速监控器,为实施软件运行时验证加速提供量化依据。 展开更多

关键词 运行时验证 多目标约束 监控器 监控开销 运行时监控

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软件运行时验证加速中的多目标约束模型研究

8

作者 刘彦斌 叶飞 王毅刚 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第9期79-82,104,共5页

通过监控程序运行检验软件运行是否满足给定性质的轻量级验证中常产生高额的时间开销,阻碍了该技术部署后在系统中的应用。如何减小验证开销、提高验证效率,已成为亟待解决的难点问题;通过识别运行时验证优化过程中多目标约束间的内在... 通过监控程序运行检验软件运行是否满足给定性质的轻量级验证中常产生高额的时间开销,阻碍了该技术部署后在系统中的应用。如何减小验证开销、提高验证效率,已成为亟待解决的难点问题;通过识别运行时验证优化过程中多目标约束间的内在依赖关系,定义并构建了可加速监控器的判定方程,作为验证加速的多目标约束模型。实验表明:该模型的求解结果能够用来判定哪些是可加速监控器,为实施软件运行时验证的加速提供量化依据。 展开更多

关键词 运行时验证 多目标约束 监控器 监控开销 运行时监控

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一种WS—BPEL流程的运行时监控方法 被引量：4

9

作者 陈今梁 吴国全 魏峻 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第B12期174-178,共5页

WS-BPEL作为一种webservice组合语言，如今在企业解决方案中已经得到了广泛的应用．但是，由于WS-BPEL所依赖的外部服务的自治性以及流程本身的动态性和灵活性，其执行行为在运行前是不可预知的，流程的执行进行监控．本文提出了一种对W... WS-BPEL作为一种webservice组合语言，如今在企业解决方案中已经得到了广泛的应用．但是，由于WS-BPEL所依赖的外部服务的自治性以及流程本身的动态性和灵活性，其执行行为在运行前是不可预知的，流程的执行进行监控．本文提出了一种对WS-BPEL流程执行期进行动态监控的方法．该方法基于Past Linear Temporal Language（PLTL）描述监控规则，采用Aspect Oriented Programming（AOP）技术作为对BPEL引擎扩展监控功能的机制，从而实现对WS-BPEL流程实例的灵活有效监控．该方法在中国科学院软件研究所自主研发的OnceBPEL引擎上已经实现，能够满足灵活有效的监控需求． 展开更多

关键词 WS-BPEL 运行时监控 面向方面编程 PAST LTL

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运行时验证技术的研究进展 被引量：6

10

作者 张硕 贺飞 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第B11期359-363,共5页

运行时验证是一种轻量级的验证方法,通过实时地监测系统的行为,验证系统的正确性,及时发现冲突,并发出警告或作出反应。运行时验证技术已经得到了越来越多的应用,以确保软件系统的正确性。总结了近年来运行时验证技术的研究进展,首先介... 运行时验证是一种轻量级的验证方法,通过实时地监测系统的行为,验证系统的正确性,及时发现冲突,并发出警告或作出反应。运行时验证技术已经得到了越来越多的应用,以确保软件系统的正确性。总结了近年来运行时验证技术的研究进展,首先介绍了运行时验证的概念、原理和分类,接着深入分析了现有的几种解决方案,并对该领域中的研究热点进行了深入探讨,最后分析了运行时验证技术面临的主要挑战,并对未来该领域的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 运行时验证 运行时监控 软件正确性 形式化方法

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一种嵌入式操作系统运行时验证方法 被引量：3

11

作者 张可迪 舒绍娴 董威 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2014年第5期900-905,共6页

作为测试、模型检验等开发阶段所用技术的有效补充,运行时验证技术越来越受到广泛的关注。然而,当前的运行时验证技术主要用于应用软件,很少专门针对操作系统进行研究。对面向嵌入式操作系统的运行时验证框架和关键技术进行了研究,并结... 作为测试、模型检验等开发阶段所用技术的有效补充,运行时验证技术越来越受到广泛的关注。然而,当前的运行时验证技术主要用于应用软件,很少专门针对操作系统进行研究。对面向嵌入式操作系统的运行时验证框架和关键技术进行了研究,并结合一个开源嵌入式操作系统FreeRTOS进行了设计与实现。首先提出了一种面向嵌入式操作系统的运行时验证和反馈调整框架,然后针对框架中的关键技术部分,完成了规约语言的设计、三值语义监控器的生成、FreeRTOS嵌入式操作系统相关接口的实现等主要工作。 展开更多

关键词 嵌入式操作系统 FreeRTIOS 运行时验证 规约语言 三值语义监控器

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基于三值语义的软件运行时验证方法

12

作者 隋平 赵常智 +1 位作者 董威 李冰鹏 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第10期99-104,共6页

运行时验证技术是对传统的程序正确性保证技术如模型检验和测试的有效补充。模型检验和测试都试图验证系统的所有可能执行路径的正确性,而运行时验证关注的是系统的当前执行路径。本文提出一种基于三值语义的软件运行时验证方法,一方面... 运行时验证技术是对传统的程序正确性保证技术如模型检验和测试的有效补充。模型检验和测试都试图验证系统的所有可能执行路径的正确性,而运行时验证关注的是系统的当前执行路径。本文提出一种基于三值语义的软件运行时验证方法,一方面该方法提供了从代码插装、系统底层信息提取到监控器生成、验证系统运行轨迹是否满足性质规约的完整的解决方案;另一方面基于三值语义的监控器有发现一条无穷运行轨迹的最小好(坏)前缀的能力,从而使得监控器能尽可能早的发现性质违背。同时,我们开发了基于三值语义的软件运行时验证原型工具并针对案例进行了分析。 展开更多

关键词 三值语义 运行时验证 监控器

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面向参数化LTL的预测监控器构造技术 被引量：6

13

作者 赵常智 董威 +1 位作者 隋平 齐治昌 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期318-333,共16页

介绍了一种基于自动机理论的参数化LTL(parameterized LTL(linear temporal logic),简称PALTL)公式运行时预测监控器构造方法.一方面研究PALTL公式的语法、预测语义、赋值提取以及赋值绑定等重要概念,从语法层面保证公式中参数化变量的... 介绍了一种基于自动机理论的参数化LTL(parameterized LTL(linear temporal logic),简称PALTL)公式运行时预测监控器构造方法.一方面研究PALTL公式的语法、预测语义、赋值提取以及赋值绑定等重要概念,从语法层面保证公式中参数化变量的正确绑定(binding)和使用(using);另一方面给出参数化预测监控器的概念.它由静态和动态两部分组成,静态部分由参数化Büchi自动机表示,动态部分为当前状态处的变量赋值.在系统运行过程中,预测监控器基于静态部分的参数化Büchi自动机,以on-the-fly的方式在当前状态处动态地提取和绑定变量赋值,递进地验证当前程序运行是否满足指定的参数化性质规约.在该过程中,参数化监控器能够精确地识别被验证性质的最小好/坏前缀. 展开更多

关键词 运行时验证 软件监控 预测监控器 参数化LTL(linear TEMPORAL logic) 参数化Büchi自动机

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基于时间属性序列图的监控器构造方法

14

作者 叶俊民 辜剑 +2 位作者 陈曙 董威 舒绍娴 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2015年第7期1426-1431,共6页

运行时验证一般采用时态逻辑来描述要验证的需求规约,并根据需求规约构造监控器.这对于那些没有形式化经验的软件工程师而言,是一件非常困难的事情,同时,这类方法通常缺少时间机制支撑,因此难以满足实时系统运行时验证中的要求.序列图... 运行时验证一般采用时态逻辑来描述要验证的需求规约,并根据需求规约构造监控器.这对于那些没有形式化经验的软件工程师而言,是一件非常困难的事情,同时,这类方法通常缺少时间机制支撑,因此难以满足实时系统运行时验证中的要求.序列图得到了广泛使用,研究基于序列图来自动生成监控器就显得十分有意义.提出基于UML2.0时间属性序列图的监控器的自动生成方法,其具体思想是使用时间属性序列图来描述要验证的需求规约,然后将整个序列图转换为时间自动机网络,构造出监控器.实验表明,该方法方便缺少形式化经验的软件工程师使用,所产生的监控器运行开销较小,能满足验证对实时性的要求,且有效缓解了监控器生成过程中的组合爆炸. 展开更多

关键词 时间属性序列图 时间自动机 监控器 运行时验证

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线性时序逻辑公式的可监控性量化算法 被引量：1

15

作者 陈云云 陈哲 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2020年第11期2413-2419,共7页

在运行时验证中,对于给定的线性时序逻辑公式,常用其可监控性和弱可监控性来衡量其是否适合用于运行时验证.而实际上,可监控性的要求过于严格,弱可监控性解决的又仅仅是一个“存在”问题.为了量化公式的可监控性和弱可监控性,本文提出... 在运行时验证中,对于给定的线性时序逻辑公式,常用其可监控性和弱可监控性来衡量其是否适合用于运行时验证.而实际上,可监控性的要求过于严格,弱可监控性解决的又仅仅是一个“存在”问题.为了量化公式的可监控性和弱可监控性,本文提出了概率可监控性,并给出了根据其定义进行求解的方法.此外,本文还提出了基于马尔可夫链的概率可监控性求解算法,并将该算法分别基于概率模型检测器PRISM和SMT求解器进行了代码实现.实验结果表明,基于马尔可夫链的概率可监控性求解算法是正确的,且基于SMT求解器实现的算法效率明显高于基于PRISM实现的算法效率. 展开更多

关键词 线性时序逻辑 运行时验证 可监控性 概率可监控性 马尔可夫链

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基于形式化监控的可信软件构造模型 被引量：1

16

作者 陈建明 刘松 +1 位作者 李志蜀 丁革建 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期65-68,共4页

传统的形式化方法和软件运行时监控都是提高软件可信性的有效途径,但存在监控需求表达能力不强及代码分散等问题。针对该问题,提出基于形式化监控的可信软件构造技术FM-TSPM,将形式化方法和运行时监控相结合,实现跨领域的方法融合。用... 传统的形式化方法和软件运行时监控都是提高软件可信性的有效途径,但存在监控需求表达能力不强及代码分散等问题。针对该问题,提出基于形式化监控的可信软件构造技术FM-TSPM,将形式化方法和运行时监控相结合,实现跨领域的方法融合。用形式化方法描述监控约束,根据监控约束生成方面监控代码,解决代码分散问题。采用AOP编织器将方面代码编织到目标系统中。 展开更多

关键词 运行时监控 确定有限自动机 面向方面编程

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PSC2GS:一个基于属性序列图的监控器生成工具

17

作者 余俊 张鹏程 +1 位作者 周宇鹏 刘宗磊 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第9期84-87,共4页

在开放和动态环境下,系统或环境的不安全的运行时变化可能为整个系统的正确执行埋下隐患,可能最终导致软件失效。基于监控器的软件运行时验证技术已经成为开放环境下侦测软件失效行为的基本方法,该工具采用了一种基于博弈论的从Property... 在开放和动态环境下,系统或环境的不安全的运行时变化可能为整个系统的正确执行埋下隐患,可能最终导致软件失效。基于监控器的软件运行时验证技术已经成为开放环境下侦测软件失效行为的基本方法,该工具采用了一种基于博弈论的从Property Sequence Charts(属性序列图)中自动生成监控器的方法。监控器被赋予多值语义:满足、无限可控、系统有限可控、系统紧急可控、环境有限可控、环境紧急可控以及违例。监控器可以提供足够的信息用来预测系统失效。正文中将描述一个名为"PSC2GS"的工具,该工具具有设计属性序列图、基于属性序列图生成博弈结构、基于博弈结构生成Aspect Oriented Programming(面向方面编程)代码(监控器)等一系列功能。PSC2GS提供的完全图形化的前端接口使软件设计者可以不用处理任何特殊的文本或者逻辑公式。 展开更多

关键词 运行时验证 监控器 属性序列图 面向方面编程

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基于AOP架构的业务约束检测 被引量：2

18

作者 陈宁 李星 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第22期74-78,共5页

利用运行时验证这样一种新兴的轻量级验证技术和AOP的框架结合,检测业务约束之间存在的冗余和冲突。首先对业务约束进行定义,利用约束理论(TOC)中的现实树(RT)将约束提取出来放在AOP的切入点(pointcut)中,然后利用命题语言表示约束的监... 利用运行时验证这样一种新兴的轻量级验证技术和AOP的框架结合,检测业务约束之间存在的冗余和冲突。首先对业务约束进行定义,利用约束理论(TOC)中的现实树(RT)将约束提取出来放在AOP的切入点(pointcut)中,然后利用命题语言表示约束的监控性质,再通过合并真值表的方法来检测约束中存在的冗余和冲突,最终提高软件的可靠性。 展开更多

关键词 业务约束 面向方向编程(AOP) 运行时验证 约束理论

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