Um método para verificação formal e dinâmica de sistemas de software concorrentes

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Santos, Bruno Roberto
• Orientador(a): Silva, Leandro Dias da
• Banca de defesa: Brito, Patrick Henrique da Silva , Perkusich, Angelo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Alagoas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional de Conhecimento
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Verificação formal; Sistemas concorrentes; Análise dinâmica; Formal verification; Concurrent systems; Dynamic analysis
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1540

Neste trabalho é apresentado um método para verificação formal e dinâmica de software concorrentes. O objetivo é oferecer um método capaz de identificar problemas inerentes a programas cuja execução baseia-se em múltiplas threads, além de analisar propriedades comportamentais descritas com base nos preceitos da lógica temporal. Propõe-se um método capaz de detectar problemas e verificar formalmente a adequação da execução de sistemas de software concorrentes com relação ao comportamento desejável a tais sistemas, baseando-se em informações coletadas dinamicamente, ou seja, em tempo de execução. As informações coletadas correspondem às sequências de execução de sistemas de software, bem como dados sobre a maneira como se comunicam seus componentes durante sua execução. Os dados colhidos refletem a execução do sistema de software propriamente dito, o que garante maior confiança às informações coletadas. Tais informações são analisadas de modo a identificar impasses e condições de corrida em um processo denominado Análise Dinâmica. Ademais, estas informações também são utilizadas para geração automática de um modelo que descreve o comportamento do sistema de software, o qual é utilizado para verificação de propriedades comportamentais. A este processo de verificação dá-se o nome de Verificação Formal. A geração automática do modelo elimina a necessidade de construção manual do mesmo, que requer muito esforço e conhecimento acerca de métodos formais, isso pode aumentar custos e tempo de desenvolvimento do sistema de software. Entretanto, a análise dinâmica é conhecida por apenas realizar cobertura sobre o comportamento atual de sistemas de software concorrentes, sem considerar a análise de todas as outras possíveis sequências de execuções devido ao não determinismo. Em razão do comportamento não determinístico, sistemas de software concorrentes são capazes de produzir resultados diferentes para a mesma entrada a cada nova execução. Deste modo, reproduzir o comportamento que leva sistemas de software concorrente à falha é uma tarefa complexa. O presente trabalho propõe um método para realizar verificação formal e dinâmica de sistemas de software concorrente capaz de capturar o comportamento não determinístico desses sistemas, além de proporcionar a redução de custos de desenvolvimento através da eliminação da necessidade de construção manual de modelos de sistemas de software concorrente. O método é validado através de um estudo de caso composto por testes em três sistemas de software.