Kaiserslautern - Fachbereich Informatik
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Correctness and runtime efficiency are essential properties of software ingeneral and of high-speed protocols in particular. Establishing correctnessrequires the use of FDTs during protocol design, and to prove the protocolcode correct with respect to its formal specification. Another approach toboost confidence in the correctness of the implementation is to generateprotocol code automatically from the specification. However, the runtimeefficiency of this code is often insufficient. This has turned out to be amajor obstacle to the use of FDTs in practice.One of the FDTs currently applied to communication protocols is Es-telle. We show how runtime efficiency can be significantly improved byseveral measures carried out during the design, implementation and run-time of a protocol. Recent results of improvements in the efficiency ofEstelle-based protocol implementations are extended and interpreted.
The feature interaction problem in telecommunications systems increasingly obstructsthe evolution of such systems. We develop formal detection criteria which render anecessary (but less than sufficient) condition for feature interactions. It can be checkedmechanically and points out all potentially critical spots. These have to be analyzedmanually. The resulting resolution decisions are incorporated formally. Some prototypetool support is already available. A prerequisite for formal criteria is a formal definitionof the problem. Since the notions of feature and feature interaction are often used in arather fuzzy way, we attempt a formal definition first and discuss which aspects can beincluded in a formalization (and therefore in a detection method). This paper describeson-going work.
Entwurf einer formalen Semantik für Estelle unter Verwendung von TLA mit Prädikatentransformatoren
(1999)
Die formale Beschreibungstechnik Estelle wird in einem internationalen Standarddefiniert. Ein Hauptnutzen einer formalen Semantik für eine Beschreibungs-sprache besteht darin, daß sie die formale Verifikation von Systembeschreibungenermöglicht. Leider ist die im Standard enthaltene Semantikdefinition für Estellenicht formal (und verständlich) genug, um formale Verifikation zu ermöglichen.Daher wird in dieser Arbeit ein Ansatz entwickelt, um die Semantik von Estellevollständig formal und in einer für die Verifikation geeigneten Weise zu definieren. Für diesen Ansatz werden ausführliche Untersuchungen angestellt, insbesondere über die Methoden der Verifikation, die unterstützt werden müssen, und über eine geeignete Darstellung der sogenannten " Transitionen" von Estelle. Um die hieraus resultierenden Forderungen zu erfüllen, wird ein neuer Formalismus entworfen, in dem Lamports temporale Logik der Aktionen und Dijkstras Prädikaten-transformatoren vereinigt werden. Anschließend wird die Definition der gesamten Semantikvon Estelle skizziert und die Definition des " Kerns von Estelle", des sogenannten Ausführungsmodells, in diesem Formalismus vollständig ausgeführt. Es zeigtsich, daß der neue Ansatz die formale Verifikation von Estelle Spezifikationen beimechanischer Unterstützung nun möglich erscheinen läßt. Eine Ausarbeitung derDetails des zum Formalismus gehörigen Schlußsystems und der skizzierten Gesamt-Semantik verbleibt allerdings zukünftigen Arbeiten.
In diesem Aufsatz wird die Arbeitsweise eines Werkzeuges dargestellt, mit dessen Hilfedie Analyse von Feature-Interaktionen in Intelligenten (Telefon-)Netzwerken unterstütztwird. Dieses Werkzeug basiert auf einem von uns entwickelten formalen Lösungsansatz, deraus einem geeigneten Spezifikationsstil, aus einem formalen Kriterium zur Erkennung vonFeature-Interaktionen und aus einer Methode zur Auflösung der erkannten Feature- Interaktionen besteht. Das Werkzeug führt eine statische Analyse von Estelle-Spezifikationendurch und erkennt dabei potientielle Feature-Interaktionen sowie nichtausführbare Transitionen. Darüberhinaus kann es die erkannten nichtausführbaren Transitionen zur Optimierung aus der Spezifikation entfernen. Wir erläutern zunächst kurz den zugrundeliegendenAnsatz und beschreiben danach die Anwendung auf Estelle anhand der Funktionsweisedes Werkzeuges.
AbstractOne main purpose for the use of formal description techniques (FDTs) is formal reasoningand verification. This requires a formal calculus and a suitable formal semantics of theFDT. In this paper, we discuss the basic verification requirements for Estelle, and howthey can be supported by existing calculi. This leads us to the redefinition of the stanADdard Estelle semantics using Lamport's temporal logic of actions and Dijkstra's predicatetransformers.
Automata-Theoretic vs. Property-Oriented Approaches for the Detection of Feature Interactions in IN
(1999)
The feature interaction problem in Intelligent Networks obstructs more and morethe rapid introduction of new features. Detecting such feature interactions turns out to be a big problem. The size of the systems and the sheer computational com-plexity prevents the system developer from checking manually any feature against any other feature. We give an overview on current (verification) approaches and categorize them into property-oriented and automata-theoretic approaches. A comparisonturns out that each approach complements the other in a certain sense. We proposeto apply both approaches together in order to solve the feature interaction problem.