具体的节点中，比如 说Task中有两个属性Id和State。StringId代表我们将属性Id定义为字符型的变量， 它是用来标识与区分Task的用户名的。IntState代表我们将State属性定义为整型的 变量，是用来记录Task的不同状态。在Schedule的第二层中也有一个Task节点，还有三 个属性分别是：Head，Tail和Next。Head和Tail定义为布尔型的变量，而Next是字符型 的变量。通过这三个属性，其实就为我们构造了一个任务链表。属性Head和Tail是用来 标记整个Task任务链表的首尾的，任务链表的第一个Task的属性Head为true，最后一个 Task的属性Tail为true，其他的情况下的Head和Tail都为false。属性Next是用来联 系两个Task的。比如说，如果第一个Task的属性Id为X，第二个提出要求的Task属性Id 为y，在以X为Id的Task中的属性Next就等于y，且它的属性Head为true，属性Tail为 false。以y为Id的Task中的属性Head为false，属性Tail为true。如果只有当一个 Task节点中的属性Next为null的时候说明此Task后面没有另一个Task了。同样的，其 他节点也会有其不同的属性，比如Buffer(缓冲区节点）就有一个名为Space的属性来记 录缓存空间中Task的个数，Space属性定义为整型的。当新增了一个Task，那么属性Space 就会加1。我们可以通过这个属性计算空间是否已经满了。节点以及节点中的属性都是为 了满足系统不同的需求而定义的，整个系统状态的变化正是由它们的变化体现出来的。
[0034] (3)根据系统的实际需求，定义一组规则来描述系统的行为，通过这些规则可以展 现出整个系统是如何演化的。到此步骤时，系统已经被分为两个层次，描述同样的行为，在 不同层次的图文法的规则是不一样的。因此在GROOVE中定义规则时，要用到信息隐藏的原 理。
[0035] 在本实施例中，根据系统的需求，定义具体的规则，如图3(a)_(i)。在图中，AC即
【背景技术】中介绍的图转换规则中的谓词，LHS即应用规则的左部，RHS即应用规则的右部。 规则a描述了一个Task通过Schedule请求分配一个资源节点，并且产生一个ResReq，这个 规则是层内的。规则b描述了Schedule里面的这样一个过程：初始Buffer(缓冲区节点） 数目增加了，并且请求通过Policy(策略节点）添加进列表，它是层内规则。规则c描述 了第一个请求成功添加后，后续请求的添加，是一个层内规则。规则d描述了Buffer满了 后，后续的Resource的请求状态改变为-1，表示资源请求失败。规则e描述了Resource的 请求被拒绝的情况，是层内规则。规则f描述了Resource通过Policy被分配给了列表头 部的Task，是层间规则。规则g描述了Task通过Schedule释放了Resource，并且相关的 Resource请求被Schedule删除，这个规则是层间的。规则h与规则g相似，但它描述的是 最后一个请求被删除，也是层间规则。规则i描述了Task使用完Resource，并与Schedule 断开连接。通过这些规则可以展现出整个任务调度系统是如何演化的。
[0036] (4)用假设-保证技术验证基于层次结构和信息隐藏特点的图转换系统。
[0037] 具体包括有以下步骤：
[0038] (41)提出待验证的属性，并将其用线性逻辑公式表示。在本实施例中，待验证的性 质是，当一个Task提出了请求，它最终是否能够被满足。我们将其用线性逻辑公式表示出 来，并用实例图将其进行匹配，如图4。
[0039] (42)分析这个属性涉及的层次结构，第二层中会依赖于一个新的属性（若是待验 证的属性成立，则这个新的属性在第二层必然成立），Schedule里面产生的Resource请求 最终会被满足。同样的，我们用线性逻辑公式将其表出，并用实例图进行匹配，如图5。
[0040] (43)对步骤（42)中新的属性进行必要的假设，并把它作为待验证属性的一种必 要保证，然后在GROOVE中直接验证第一层（输入步骤（41)中的线性逻辑公式即可）。
[0041] 比如，假设上面第二层中的属性总是会被满足，即如果Schedule里面产生了 Resource请求，那么它一定会被满足，然后在GROOVE中验证第一个层次。
[0042] (44)把步骤（43)中假设的新的属性，在它所在的层次中分别验证，在GROOVE中在 第二层验证在步骤（43)中假设的属性。
[0043] 在所有的步骤完成之后，为了证明本发明的高效性，特地用传统的平展化的方法 进行了实验，并从状态数量（States)，状态转移数量（Transitions)，验证过程所用时间 (Time，以秒s为单位），以及内存消耗（Memory，以兆字节MB为单位）作为度量标准，得到 了下面的实验结果。表1表示用传统的平展化得方法得到的结果。表2的结果是在GROOVE 中分别对两个层次进行实验，将两层数据相加而得。这么做是为了更好地与传统的方法进 行对比，同时用图表的形式直观地展现出这两种方法的区别。图6展现了在不同的参数下， 传统的方法与本发明在状态数量方面的对比。图7是状态转移数量的对比图。图8是所用 时间的对比图。图9是内存消耗的对比图。图6-9可以体现本发明的高效性。
[0044] 表1 :传统平展化方法的实验结果
[0045]
[0046] 表2 :本发明的实验结果
[0047]
[0048] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是 按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围 之内。
【主权项】
1. 一种基于信息隐藏的图转换系统模型检测方法，其特征在于包括如下步骤： (1)根据系统需求与系统的特点，利用信息隐藏的原理将系统分为两层，将可见部分定 义为第一层，将内部部分定义为第二层； ⑵根据步骤⑴中的分层情况，构建系统的全局类型图，标记出其中的所有节点，并 用不同颜色的背景将所有节点区分为可见部分和内部部分；每个节点都有一个包含了层次 结构的可见部分，其描述了与分层结构中当前层次相关的节点的接口；还有一个内部部分， 其描述了较低抽象层次中节点的详细结构； (3) 根据系统的实际需求，定义一组规则来描述系统的行为，通过这些规则展现整个系 统是如何演化的； (4) 用假设-保证技术验证图转换系统。2. 如权利要求1所述的一种基于信息隐藏的图转换系统模型检测方法，其特征在于： 所述步骤（1)应用于任务调度系统中，将任务调度系统分为两层：任务提出请求，且获得系 统分配的资源是第一层的分层结构，第二层结构是系统在接受多个请求之后，使用何种策 略对资源进行分配，以及具体是如何进行的。3. 如权利要求2所述的一种基于信息隐藏的图转换系统模型检测方法，其特征在于： 所述步骤（2)应用于任务调度系统中，根据分层构建系统的全局类型图，在最高的抽象层 次，只有三种交互层次的节点，即任务节点Task，调度节点Schedule和资源节点Resource， 其中Schedule用于分配资源；Schedule的可见部分只存在一个资源请求节点ResReq，代表 在接受请求之后生成一个ResReq。4. 如权利要求1所述的一种基于信息隐藏的图转换系统模型检测方法，其特征在于： 所述步骤（1)中，第一层和第二层的图文法均通过图转换验证工具GROOVE创建。5. 如权利要求1所述的一种基于信息隐藏的图转换系统模型检测方法，其特征在于所 述步骤（4)的具体内容是： (41) 提出待验证的属性，并将其用线性逻辑公式表示； (42) 分析待验证的属性涉及的层次结构，第二层中会依赖于一个新的属性； (43) 对步骤（42)中新的属性进行必要的假设，并把它作为待验证属性的一种必要保 证，然后直接验证第一层； (44) 把步骤（43)中假设的新的属性，在它所在的层次中分别验证。
【专利摘要】本发明公开一种基于信息隐藏的图转换系统模型检测方法，步骤是：将系统分为两层，将可见部分定义为第一层，将内部部分定义为第二层；构建系统的全局类型图，标记出其中的所有节点，并用不同颜色的背景区分为可见部分和内部部分；每个节点都有一个包含了层次结构的可见部分，其描述了与分层结构中当前层次相关的节点的接口；还有一个内部部分，其描述了较低抽象层次中节点的详细结构；定义一组规则来描述系统的行为，用假设-保证技术验证图转换系统。此种方法利用层次结构和信息隐藏的概念，来减少验证过程中的状态数目，以缓解状态空间爆炸问题；利用假设-保证技术处理层次结构，解决了之前的验证方法无法验证带层次结构的图转换系统的问题。
【IPC分类】G06F9/44
【公开号】CN105426176
【申请号】CN201510738061
【发明人】周宇, 周女琪, 顾佳仪
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月3日