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組込みアセンブリプログラムのリアルタイム安全性のソフトウェアモデル検査手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11239
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関金沢大学

研究代表者

山根 智  金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (70263506)

研究分担者 櫻井 孝平  金沢大学, 電子情報通信学系, 助教 (80597021)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードソフトウェアモデル検査 / 組込みアセンブリプログラム / 抽象化精錬 / SMT / Interpolation / 時間Kripke構造 / SAT/SMT理論 / 抽象化精錬(CEGAR) / リアルタイム安全性
研究成果の概要

本研究では,ハードウェアとの相互作用があり,タイミング制約が厳しい組込みソフトウェアのリアルタイム性の形式的検証を研究目的とする.アセンブリプログラムを対象に,ソフトウェアモデル検査技術を開発し,組込みアセンブリプログラムのリアルタイム安全性検証の開発を研究目的とする.(1)アセンブリプログラムを変換して,組込みソフトウェアの形式的意味モデルである時間Kripke 構造を生成する.(2)定理証明技術を基礎として,SMT述語抽象化,SMTモデル検査及びSMT Interpolationの精錬により,組込みソフトウェアのリアルタイム性のモデル検査技術を開発する.

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在のトヨタ車などのプログラム不具合の解消及び,今後の大規模ソフトウェアからなる
自動運転の安全性確保などの問題もあり,組込みソフトウェア安全性保証の研究は,社会的
かつ科学技術上の最重要な国際的課題である.従来の研究は仕様やCプログラムの検証であり,組込みソフトウェアのハードウェアとの相互作用の検証やタイミング制約の検証が不十分である.本研究では,ハードウェアとの相互作用及びタイミング制約を検証するために,アセンブリプログラムを,形式的意味モデルである時間Kripke構造(アセンブリ命令の実行時間付き状態遷移システム)に変換して,リアルタイム性のソフトウェアモデル検査手法を開発することである

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Model Checking of Real-Time Properties for Embedded Assembly Program Using Real-Time Temporal Logic RTCTL and Its Application to Real Microcontroller Software2020

    • 著者名/発表者名
      Yajun Wu, Satoshi Yamane
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E103.D 号: 4 ページ: 800-812

    • DOI

      10.1587/transinf.2019EDP7172

    • NAID

      130007824981

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2020-04-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative Experiment of SPIN and SMT in Model Checking of Embedded Assembly Program2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamane, Kosuke Uemura
    • 雑誌名

      2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)

      巻: 9 ページ: 54-57

    • DOI

      10.1109/gcce50665.2020.9291772

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Software Model Checking for Real-time Properties of Embedded Assembly Programs Based on Lazy Abstraction and Refinement2020

    • 著者名/発表者名
      Yajun Wu, Hiromu Kamide, Satoshi Yamane
    • 雑誌名

      2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)

      巻: 9 ページ: 62-65

    • DOI

      10.1109/gcce50665.2020.9291966

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Verification Method of Safety Properties of Embedded Assembly Program by Combining SMT-Based Bounded Model Checking and Reduction of Interrupt Handler Executions2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamane, Junpei Kobashi, Kosuke Uemura
    • 雑誌名

      MDPI electronics

      巻: 9(7) 号: 7 ページ: 1-24

    • DOI

      10.3390/electronics9071060

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lazy Abstractionと精練を用いた組込みアセンブリプログラムのリアルタイム性のソフトウェアモデル検査2020

    • 著者名/発表者名
      上出広夢、山根智
    • 雑誌名

      2019年冬のLAシンポジュム

      巻: 印刷中 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] SMT-Based Bounded Model Checking of Embedded Assembly Program with Interruptions2019

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Uemura, Satoshi Yamane:
    • 雑誌名

      2019 IEEE Intl Conf on Dependable, Autonomic and Secure Computing

      巻: 17 ページ: 633-639

    • DOI

      10.1109/dasc/picom/cbdcom/cyberscitech.2019.00120

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deductive Verification Method of Real-Time Safety Properties for Embedded Assembly Programs2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamane
    • 雑誌名

      Electronics

      巻: 8(10) 号: 10 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3390/electronics8101163

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model Checking of Embedded Systems Using RTCTL While Generating Timed Kripke Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Yajun Wu ; Satoshi Yamane
    • 雑誌名

      2018 IEEE 42nd Annual Computer Software and Applications Conference (COMPSAC)

      巻: 42 ページ: 257-257

    • DOI

      10.1109/compsac.2018.00040

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model Check of Real-time Property of Embedded Assembly Program Using CEGAR2018

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Kamide, Kosuke Uemura, Satoshi Yamane
    • 雑誌名

      2018 IEEE 42nd Annual Computer Software and Applications Conference (COMPSAC)

      巻: 42 ページ: 799-800

    • DOI

      10.1109/compsac.2018.00126

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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