===========================================T2临时逻辑验证器============================================在这个目录中，您可以找到T2时序逻辑证明程序的源代码。T2旨在证明程序的时间属性，如安全性、，终止，或逻辑CTL中指定的属性。在本文档中，我们首先讨论如何使用该工具并解释如何构建然后，我们对实现进行了大致概述，最后列出了工具的开发人员并指出一些相关的研究论文。-----------T2号楼-----------窗户~~~~~~~要构建T2，我们建议使用Visual Studio（2013或更高版本），但您可以也请遵循下面提供的Mono说明。在Visual Studio中，使用了NuGet包是通过Visual Studio管理的，不需要手动下载（即跳过步骤（4））。要使用附带的libz3.dll，您需要安装Visual Studio 2015C++运行时来自https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx？id=48145使用Mono（适用于Linux和MacOS）~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~要构建T2，您首先需要构建。z3/spacer的NET绑定使用单声道。为此，您需要从“spacer-t2”分支获取z3源属于https://bitbucket.org/spacer/code网站（参见步骤（1））。安装一些需要的。NET库，您需要NuGet，您可以从…获得http://nuget.org/nuget.exe.让$NUGET作为NUGET.exe下载的路径，$Z3DIR为中的目录要存储Z3源代码的目录，以及$T2DIR你想存储T2信号源。您可以设置这些环境变量通过在shell中“export NUGET=/path/to/NUGET.exe”。然后按照这些步骤：（0）安装生成过程所需的软件，获取T2源：*克++*蟒蛇*单声道。网络4.0*X构建*fsharp（fsharp）在Debian（>>squezy）或Ubuntu（>=14.04 LTS）系统上，这就足够了：$sudo apt-get安装build-essential python mono-complete mono-xbuild fsharp在OS X上，从安装Mono MDK for Mac OShttp://www.mono-project.com/download/并安装XCode开发工具（例如，通过在中执行“gcc”终端——如果还没有，OSX将提供安装XCode）。要下载T2源代码：$mkdir-p“$T2DIR”$git克隆https://github.com/mmjb/T2.git网址$export T2DIR=“$T2DIR/T2”（1） 构建z3。在Linux上，以下配方检索z3源并构建z3：$mkdir-p“$Z3DIR”$pushd“$Z3DIR”$git克隆https://bitbucket.org/spacer/code网站$cd代码$git结账空格-t2$ ./配置$cd版本$制造$popd美元在OS X上，您需要强制执行32位构建（为了与Mono兼容）：$mkdir-p“$Z3DIR”$pushd“$Z3DIR”$git克隆https://bitbucket.org/spacer/code网站$cd代码$git检查垫片-t2$ ./配置$cd版本$perl-i-pe的/-D_AMD64_/-arch i386/；s/LINK_EXTRA_FLAGS=/$&-arch i386/'配置.mk$制造$popd美元（2） 构建。z3的NET绑定：$pushd“$Z3DIR/code/src/api/dotnet/”$xbuild微软。Z3.c项目$popd美元（3） 更新z3及其。T2源树中的NET绑定：$cp“$Z3DIR/src/api/dotnet/obj/Debug/Microsoft.Z3.*”“$T2DIR/scr/”$cp“$Z3DIR/build/libz3.*”“$T2DIR/src/”（4） 通过NuGet获取所需的软件包（可能需要先导入证书）：$mozroots--导入--同步$pushd“$T2DIR/src”$mono$NUGET恢复$chmod+x包/FsLexYacc.*/build/*exe$popd美元（5） 构建T2，在调试模式下：$pushd“$T2DIR/src”&&xbuild&&popd在版本配置中：$pushd“$T2DIR/src”&&xbuild/property:Configuration=Release&&popd（6） 按如下方式运行T2（对于发布版本，将“Debug”替换为“Release”）$mono“$T2DIR/src/bin/Debug/T2.exe”例如，要执行测试套件：$pushd“$T2DIR/test”&&mono“$T2DIR/src/bin/Debug/T2.exe”-测试----------运行T2----------T2从命令行运行，以下命令行参数是用于定义证明目标：-input_t2<字符串>：T2语法中输入文件的路径。例如，请参阅test/*.t2。-终止：尝试证明（不）终止。-安全<int>：尝试证明位置<int>的不可达性。-ctl<ctl_Formula>：尝试证明<CTL_Formula>适用于该程序。公式格式如下：-路径和时间量词用方括号括起来，例如[AG]、[EF]和[AW]。-量词后面的子公式必须包含在括号，例如[AG]（x>0）和[EF]（[AG]，y<x））。有关更多CTL公式示例，请参阅programTests.fs或解析器absparse.fsy中的定义。-ctlstar<ctlstar_Formula>：尝试证明<CTLStar_Formula>适用于该程序。公式格式如下：-E F（G（（tt>0）||（A F（尾波==0）））-一次可以配对一个路径和一个时间量词，用空格隔开，后跟段落，例如。E F（x==0）、E F（G（tt>0））和A F（G（E F（x==0））。-量词后面的子公式必须包含在括号，如上所示。有关更多CTL公式示例，请参阅programTests.fs或解析器absparse.fsy中的定义。-公平性<fairness_Condition>：尝试在<Fairness_Condition>下证明终止/a CTL公式。<Fairness_Condition>的格式为“（<P>，<Q>）”，其中如果计算中有无限多个状态，那么计算是不公平的满足＜P＞，而＜Q＞只满足有限次。例如“（P==1，Q==1）”，更多示例可以是在programTests.fs中找到。修改T2输出行为的常用选项：-超时<int>：设置超时（秒）。-打印（_P）：打印结果说明（仅用于终止）。-日志：启用详细日志记录。这将打印大量输出，并且可能非开发人员很难理解。Windows上T2的典型调用和输出如下所示：$src/bin/Debug/T2.exe-input_T2 test/testsuite/small02.T2-安全10000-超时42安全证明成功$src/bin/Debug/T2.exe-input_T2 test/testsuite/small01.T2-终止-print_proof终止证明成功使用了以下特定于切点的词典排序函数：*对于切入点7，使用以下秩函数/界限（按优先级降序）：-RF x，绑定2$src/bin/Debug/T2.exe-input_T2测试/testsuite/heidy1.T2-CTL“[AG]（x_1>=y_1）”临时证明成功$src/bin/Debug/T2.exe-input_T2 test/bakery.T2-CTL“[AG]（NONCRITICAL<=0||（[AF]（CRITICAL>0））”-公平“（P==1，Q==1）”临时证明成功请注意，T2在证明失败且启用日志记录时创建“缺陷”文件。可以使用sdvdefect.exe（SDV附带）查看defect.tt文件分发）。-------------开发T2-------------在下面，我们稍微讨论了实现的几个部分更详细地解释高级算法（来自我们的论文）是如何实现的在T2中实现。基础知识、胶水和测试：~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~实施：*主.fs：T2程序校准器的顶级文件。*programTests.fs，测试/*：T2测试套件和oru示例集合的实现。*参数.fs：工具的命令行参数，以及存储参数的位置。*对数英尺：用于控制日志记录的中央机制。*utils.fs、gensym.fs：Helper函数和现有F#数据结构的本地扩展。*absflex.fsl、absparse.fsy、parseError.fs:用于解析T2文件的F#Lexer/Yacc文件。*z.fs：F#函数连接到Z3决策过程。程序的表示~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~我们使用非常简单的程序表示，使用控制流图用线性算术表示的“假设”和“分配”命令注释超过整数。不支持递归、过程、并发、堆、非线性。为了处理更复杂的程序，我们使用SLAyer[8]或Thor等工具[17] ，可用于生成有用程序的算术抽象证明终止。在文献中我们知道如何处理递归/过程（例如[10]）、并发（例如[10）和非线性算术（例如[16]），但这些功能在T2中没有实现。实施：*程序.fs：算术、非递归程序的简单表示。*反例.fs：处理反例的例程，反例是程序的序列命令。*分析.fs：各种标准编译器级程序分析工具（例如live variable分析）。*变量fs：程序变量的表示。*输入.fs：用于将程序表示加载到工具中的接口。*输出.fs：以其他格式输出（中间）程序的方法集合。*术语.fs：表示术语的数据类型。*公式.fs、关系.fs和稀疏线.fs：表示线性公式和关系的数据类型。许多计算是在基于变量映射的项的稀疏表示上实现对应系数。通常，这与线性不等式，其中术语的含义是小于或等于0。例如，“2*x<=4*y”表示为一个映射m，其中m.[x]=2，米[y]=-4。*支配者.fs，scc.fs：使用[33]中的技术计算支配者，强连接组件计算。终止证明算法~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~在这里，该工具实现了基于TERMINATOR的终止证明方法（例如[6,22,23]）进行了一些修改，如[1]和[3]所述。对于那些不太精通正式方法文学最好的开始可能是通过阅读[6]。该技术的思想是减少对逐步演变的安全问题的终止论据。这个根据反例对当前终止参数进行细化来自安全标准器，这导致了套索反例的形式。T2实现了[1,3]中的优化/扩展/修改修改原始技术以搜索词典终止从依赖-对-对方法到终止证明。实施：*终止.fs：包含函数“provider”中的主终止证明循环，如原始基于细化的终止文件[6,22,23]所述。它还集成了词典终止证明的优化在此设置中，如[1,3]所述。*套索.fs：实现分析反例套索所需的子流程细化终止参数，如[1,3,22,23]所述。*仪器.fs：提供基于细化所需的程序修改程序终止分析。初始转换由“instrument_F”（F~ finally）执行，和后续修改步骤（用于更改的终止参数）位于instrument_*_RF和switch_to_*函数中。*等级功能.fs：实现实际的秩函数合成算法（基于Farkas的引理），见[24,25,26,27]。*recurrentsets.fs：基于[36]的基本非终结证明技术，适用于套索设置。时态逻辑（CTL）证明算法~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~T2的这个版本包含了描述的分支时间逻辑验证器[34]中。对于那些不熟悉时序逻辑验证的人无限状态系统，请参阅[7]，其中一种技术可以减少描述了一个程序分析问题的时态属性验证。在这个无限状态程序的CTL模型检查器中，我们采用了众所周知的自下而上的有限状态CTL模型检查策略[35]到无限状态使用前置条件合成的程序。我们利用技术来证明综合先决条件的程序的安全性、终止性和非终止性断言输入属性的CTL子公式的满足性，然后使用剩余证明中的前提条件。因此，我们的实现不会需要明确考虑嵌套时间量词的情况。实施：*终止.fs：函数“bottomUp”中的主循环驱动证明过程。它首先初始化前置条件映射，然后调用自身递归用于每个CTL子公式。然后使用程序“校准仪”将反例返回到用于合成的子公式前提条件。然后每个程序位置的几个前提条件可以是同时计算。此过程还传播找到的前提条件在整个图中，没有显式地重新计算它们，如中所述[34].*仪器.fs：将模型检查简化为安全检查程序“instrument_（X|F|G|…）”基础良好，由程序“合并程序和属性”。安全/可达性校准仪~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~在这里，我们使用麦克米兰的“带插值的惰性抽象”技术来证明安全性（也称可达性）。在我们证明的主要应用中终止安全问题是终止有效性的编码论点。我们的版本是增量的，随着防终止搜索的建立可达性问题，然后根据发现的反例，对可达性问题并重新检查它。实施：*可达性.fs：基于国际刑警组织的安全/可达性验证程序遵循[28]的策略。*priostack.fs：安全校验器中使用的优先级堆栈实现。*interpolantSequence.fs：基于Farkas引理的插值合成[29]中的技术。*symex.fs：惰性抽象过程中使用的符号执行抽象解释~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~我们使用了几种抽象解释技术[31]。特别是重要的是在套索分析。实施：*IIntAbsDom.fs：抽象域的接口（即[31]）。*间隔IntDomain.fs：间隔域。见[32]。*八角2.fs：八角形域。见[30]。------人------以下人员对此版本的T2做出了贡献：*Josh Berdine（MSR研究员）*玛丽·博克（伦敦玛丽女王大学为期12周的本科生实习生）*Marc Brockschmidt（MSR研究员）*陈洪毅（路易斯安那州立大学12周博士实习生）*Nathan Chong（帝国理工学院为期12周的博士实习生）*拜伦·库克（伦敦大学学院MSR研究员）*Ruslan Ledesma Garza（慕尼黑技术大学12周博士实习生）*Mihaela Gheorghiu（多伦多大学12周博士实习生）*Samin Ishtiaq（MSR研究员）*Heidy Khlaaf（伦敦大学学院博士承包商）*Zachary Kincaid（多伦多大学12周博士实习生）*马特·刘易斯（牛津大学12周博士实习生）*Abigail See（剑桥大学为期12周的本科生实习生）*Vlad Shcherbina（莫斯科国立大学12周博士实习生）*Christoph Wintersteiger（MSR研究员）----------工具书类----------[1] 通过合作实现更好的终止证明Marc Brockschmidt、Byron Cook、Carsten Fuhs2013年CAV[2] 程序中不确定性的推理拜伦·库克和埃里克·科斯金2013年PLDI[3] 拉姆齐vs.词典终止证明拜伦·库克（Byron Cook）、阿比盖尔·西（Abigail See）和弗洛里安·祖勒（Florian Zuleger）2013年TACAS[4] 作为程序分析任务的时间属性验证（扩展版本拜伦·库克（Byron Cook）、埃里克·科斯基宁（Eric Koskinen）、莫西·瓦迪（Moshe Vardi）系统设计中的形式方法（CAV特刊），2012年[5] 非线性命令序列终止性的证明Domagoj Babic、Byron Cook、Alan J.Hu、Zvonimir Rakamaric计算的形式方面（SEFM特刊），2012年[6] 证明程序终止（评论文章）拜伦·库克、安德烈亚斯·波德尔斯基、安德烈·里巴尔琴科ACM通信，第54卷第5期，2011年5月[7] 作为程序分析任务的时间属性验证拜伦·库克、埃里克·科斯基宁、莫西·瓦尔迪2011年CAV[8] SLAyer：系统级代码的内存安全Josh Berdine、Byron Cook、Samin Ishtiaq2011年CAV[9] 使用决策谓词进行预测拜伦·库克和埃里克·科斯金2011年POPL[10] 终止汇总：不退回！拜伦·库克、安德烈亚斯·波德尔斯基、安德烈·里巴尔琴科FMSD（2009）35:369-387[11] 证明非阻塞算法不会阻塞Alexey Gotsman、Byron Cook、Matthew Parkinson和Viktor Vafeiadis2009年POPL[12] 项目终止原则拜伦·库克2008年马克托伯多夫暑期学校笔记[13] 证明有条件终止拜伦·库克等人CAV 2008[14] 对摘要进行排名Aziem Chawdhary等人2008年员工持股计划[15] 证明螺纹终止拜伦·库克、安德烈亚斯·波德尔斯基和安德烈·里巴尔琴科PLDI 2007年[16] 通过分歧证明终止Domagoj Babic、Byron Cook、Alan Hu、Zvonimir Rakamaric2007年SEFM[17] 形状分析的算术强化斯蒂芬·马吉尔、乔什·伯丁、埃德蒙·克拉克和拜伦·库克。SAS 2007[18] 证明程序最终会有好处拜伦·库克等人2007年POPL[19] 不变性分析的方差分析Josh Berdine等人2007年POPL[20] 具有变形堆的程序的自动终止证明乔什·伯丁、拜伦·库克、迪诺·迪斯特法诺和彼得·奥赫恩2006年[21]终结者：超越安全（简短的工具描述文件）拜伦·库克、安德烈亚斯·波德尔斯基和安德烈·里巴尔琴科CAV 2006[22]系统代码的终止证明拜伦·库克、安德烈亚斯·波德尔斯基和安德烈·里巴尔琴科PLDI 2006年[23]终端抽象细化拜伦·库克、安德烈亚斯·波德尔斯基、安德烈·里巴尔琴科萨斯2005[24]线性秩函数合成的一种完备方法安德烈亚斯·波德尔斯基（Andreas Podelski）、安德烈·里巴尔琴科（Andrey Rybalchenko）VMCAI 2004年[25]多维排名、程序终止和复杂性界限流程图程序。Christophe Alias、Alain Darte、Paul Feautrier和Laure Gonnord。SAS 2010[26]亚伦·布拉德利，佐哈尔·曼纳，亨尼·西普马多等级原则。ICALP 2005年[27]亚伦·布拉德利、佐哈尔·曼纳、亨尼·西普马具有可达性的线性排序CAV 2005[28]带插值的惰性抽象肯·麦克米兰CAV 2006[29]插值的约束求解Andrey Rybalchenko，Viorica Sofronie-Stokkermans公司VMCAI 2007年[30]八角形抽象域安托万矿山高阶和符号计算19（1）：31-100（2006）[31]抽象解释：用于静态分析的统一晶格模型不动点的构造或近似程序Patrick Cousot、Radhia CousotPOPL 1977年[32]程序动态属性的静态确定Patrick Cousot、Radhia Cousot国际研讨会。编程，1976年[33]在流程图中查找支配者的快速算法托马斯·伦戈尔和罗伯特·恩德雷·塔尔扬托普拉斯1（1）：121–1411979[34]针对无限状态程序的更快时间推理拜伦·库克（Byron Cook）、海蒂·赫拉夫（Heidy Khlaaf）和尼尔·皮特曼（Nir Piterman）。FMCAD 2014。出现。[35]使用分支时间-时间逻辑设计和合成同步骨架E.克拉克和E.爱默生课程逻辑研讨会，1981年。[36]自动检测Java字节码的非终止和NullPointerExceptionM.Brockschmidt和T.Stroeder以及C.Otto和J.GieslFoVeOOS 2011