Một số phương pháp mô hình hoá và kiểm chứng hình thức cho các hệ thống thời gian thực hướng thành phần

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Trịnh Đơng MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA VÀ KIỂM CHỨNG HÌNH THỨC CHO CÁC HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC HƯỚNG THÀNH PHẦN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Trịnh Đơng MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA VÀ KIỂM CHỨNG HÌNH THỨC CHO CÁC HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC HƯỚNG THÀNH PHẦN Chuyên ngành: Kĩ thuật Phần mềm Mã số: 9480103.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Đặng Văn Hưng PGS TS Trương Anh Hoàng Hà Nội - 2018 Mục lục Trang Mục lục i Danh mục hình vẽ v Danh mục bảng vii Phụ lục viii Tóm tắt xv Chương Giới thiệu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Các đóng góp luận án 1.3 Bố cục luận án Chương Kiến thức tảng 2.1 Phát triển phần mềm dựa thành phần 2.1.1 Kỹ nghệ phần mềm dựa thành phần 2.1.2 Tính đắn cách xây dựng 10 2.1.3 Kiến trúc hệ thống phát triển phần mềm dựa thành phần 11 2.2 Các phương pháp mô hình hóa hệ thống thời gian thực 12 2.2.1 Ơtơmát thời gian vùng thời gian 13 2.2.2 Ôtômát trọng số 19 i 2.2.3 Ơtơmát khoảng 20 2.3 Bài toán kiểm chứng hệ thống thời gian thực 23 2.3.1 Đặc tả mơ hình hóa hệ thống 24 2.3.2 Đặc tả tính chất hệ thống 24 2.3.3 Bài tốn kiểm tra tính rỗng 25 2.4 Tổng kết chương 25 Chương Mơ hình thành phần phần mềm thời gian thực thể thức tương tác 27 3.1 Giới thiệu 27 3.2 Các nghiên cứu liên quan 30 3.3 Mơ hình thành phần phần mềm thời gian thực 32 3.3.1 Mơ hình thành phần phần mềm 32 3.3.2 So sánh mơ hình thành phần phần mềm 34 3.4 Thể thức tương tác tương tranh ràng buộc thời gian 35 3.4.1 Thể thức tương tác 35 3.4.2 Phép chiếu 41 3.4.3 Thuật tốn kiểm chứng tính cắm 42 3.5 Thể thức tương tác thời gian thực ràng buộc tài nguyên 53 3.5.1 Thể thức thời gian - tài nguyên 53 3.5.2 Mơ hình hóa tn thủ thể thức thời gian - tài nguyên 58 3.6 Tổng kết chương 66 Chương Đặc tả mơ hình hóa giao diện thời gian thực 68 4.1 Giới thiệu 68 4.2 Các nghiên cứu liên quan 70 ii 4.3 Giao diện thành phần phần mềm thời gian thực 72 4.4 Ghép giao diện thành phần 78 4.5 Sự làm mịn giao diện thành phần 83 4.6 Mơ hình hóa hành vi giao diện 87 4.7 Tổng kết chương 91 Chương Đặc tả kiểm chứng hợp đồng thời gian thực với ràng buộc tài nguyên 93 5.1 Giới thiệu 93 5.2 Các nghiên cứu liên quan 95 5.3 Hợp đồng thời gian 96 5.3.1 Thiết kế thời gian 97 5.3.2 Hợp đồng 99 5.3.3 Ghép hợp đồng 100 5.3.4 Hệ thống 104 5.4 Hợp đồng thời gian-tài nguyên 106 5.4.1 Thiết kế thời gian - tài nguyên 107 5.4.2 Hợp đồng thời gian - tài nguyên 110 5.4.3 Hệ thống thời gian - tài nguyên 115 5.4.4 Ngôn ngữ đặc tả thời gian thực mẫu 117 5.5 Tổng kết chương 128 Chương Kết luận 130 6.1 Các kết đạt 130 6.2 Hướng phát triển 132 Danh mục công trình nghiên cứu tác giả liên quan đế luận án iii 134 Tài liệu tham khảo iv 135 Danh mục hình vẽ 1.1 Các đóng góp luận án 2.1 Minh họa giao diện thành phần phần mềm 2.2 Minh họa phép ghép song song (a) phép ghép nối tiếp (b) 2.3 Minh họa kiến trúc chung hệ thống CB-RTS 11 2.4 Minh họa máy bán hàng ôtômát hữu hạn 15 2.5 Minh họa phép giao hai khoảng (a) phép ghép nối tiếp hai khoảng (b) 22 3.1 Minh họa mơ hình thành phần phần mềm 33 3.2 Minh họa hệ thống điều tiết khơng khí nhiệt độ 36 3.3 Minh họa chuỗi hành động ω trục thời gian 39 3.4 Sự dịch chuyển A A : a, b ∈ Σi , c 4.1 Minh họa thực thi theo thời gian giao diện 74 4.2 Minh họa phép song song (a) phép nối tiếp (b) 80 4.3 Minh họa ôtômát khoảng giao diện môi trường 89 5.1 Minh họa văn phạm định danh 117 5.2 Minh họa văn phạm số nguyên 117 5.3 Minh họa văn phạm thuộc tính 118 5.4 Minh họa văn phạm thành phần tài nguyên thành phần phần mềm.118 v Σi 46 5.5 Minh họa văn phạm tài nguyên hệ thống 118 5.6 Minh họa văn phạm khoảng thời gian 118 5.7 Minh họa văn phạm khẳng định 118 5.8 Minh họa văn phạm bất biến 119 5.9 Minh họa văn phạm bất biến tài nguyên 119 5.10 Minh họa văn phạm biểu thức đơn giản 119 5.11 Minh họa văn phạm biểu thức đặc tả hệ thống 119 5.12 Minh họa văn phạm thành phần 120 5.13 Minh họa văn phạm cho đặc tả phương thức 120 5.14 Minh họa văn phạm thành phần phần mềm 122 5.15 Minh họa văn phạm phương thức phần mã nguồn 123 5.16 Minh họa văn phạm thành phần phần mềm chủ động 126 5.17 Minh họa văn phạm hệ thống 127 vi Danh mục bảng 3.1 Bảng so sánh mô hình thành phần phần mềm 35 3.2 Các toán tử tăng giảm thành phần tài nguyên 56 vii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi thực hướng dẫn TS Đặng Văn Hưng PGS TS Trương Anh Hồng Bộ mơn Cơng nghệ Phần mềm, Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội Các số liệu kết trình bày luận án trung thực, chưa công bố tác giả hay cơng trình khác Hà Nội, ngày 16 tháng năm 2018 Tác giả Nguyễn Trịnh Đông đồng thời gian với ràng buộc tài nguyên nhằm phân tích đánh giá đầy đủ tính chất thành phần phần mềm hai khía cạnh chức phi chức Do đó, thành phần phần mềm thời gian thực thiết kế xem xét cách đầy đủ Nội dung đong góp trình bày Chương Luận án đề xuất ngôn ngữ đặc tả thời gian thực mẫu nhằm hợp ngôn ngữ đặc tả thời gian thực với đầy đủ tính đặc tả phần chức phi chức cho thành phần phần mềm Tất đóng góp luận án hướng đến việc tìm kỹ thuật phân tích, đánh giá kiểm chứng hệ thống thời gian thực dựa thành phần Những đóng góp luận án thể năm khía cạnh khác trình phát triển phần mềm thời gian thực gồm mở rộng mơ hình PECOS cho thành phần phần mềm thời gian thực, đề xuất thể thức tương tác tương tranh thời gian thực với ràng buộc chức phi chức năng, đặc tả thành phần phần mềm thời gian thực lý thuyết giao diện thành phần thời gian lý thuyết hợp đồng thời gian, mở rộng ngôn ngữ đặc tả cho việc đặc tả thành phần thời gian thực hai khía cạnh chức phi chức 6.2 Hướng phát triển Luận án trình bày đóng góp cụ thể Phần 6.1 Tuy nhiên, kết luận án số hạn chế cần giải Dưới luận án tóm tắt số vấn đề nghiên cứu tương lai Trong đóng góp thứ nhất, luận án nghiên cứu mở rộng mơ hình thành phần phần mềm cho hệ thống thời gian thực Mơ hình áp dụng việc phát triển hệ thống nhiều tảng khác hệ thống thời gian thực, hệ thống nhúng, hệ thống tác tử di động triển khai cho dịch vụ Web sở thể thức tương tác tương tranh thời gian có ràng buộc tài nguyên Tuy nhiên, cần mở rộng mơ hình theo hướng tích hợp với mơ hình có hỗ trợ UML, mơ hình sử dụng BPEL, JML, v.v Bên cạnh đó, cần phát triển khung phát triển phần mềm hỗ trợ ngơn ngữ đặc tả thời gian thực mẫu, có chức tìm kiếm đặc tả cho ghép với theo phép toán đề xuất luận án phát triển chức cho phép kiểm chứng tuân thủ chuỗi hành vi môi trường thể thức tương tác thời gian thực thành phần phần mềm 132 Trong đóng góp thứ hai, luận án đề xuất kỹ thuật đặc tả mơ hình hóa thành phần phần mềm thời gian thực lý thuyết giao diện thời gian thực có quan hệ đầu vào đầu Tuy nhiên, khoảng trống lý thuyết giao diện thành phần, Assume/Guarantee lý thuyết hợp đồng cần nghiên cứu để phân tích đánh giá ưu nhược điểm sử dụng lý thuyết áp dụng vào phát triển phần mềm Để ứng dụng lý thuyết vào thực tế, luận án cần phát triển thêm số thuật tốn kiểm tra tính cắm hệ thống, kiểm tra tính chất làm mịn kiểm tra phép ghép lý thuyết giao diện Trong đóng góp thứ ba, luận án đề xuất kỹ thuật đặc tả hệ thống thời gian thực dựa thành phần lý thuyết hợp đồng thời gian thực hai khía cạnh chức phi chức Tuy nhiên, chưa có cơng cụ để áp dụng lý thuyết nên công việc cần phát triển công cụ phát triển phần mềm cho hệ thống thời gian thực dựa lý thuyết đề xuất Việc đặc tả hệ thống thời gian thực mức trừu tượng cao làm giảm phần lớn công việc giai đoạn đầu phát triển phần mềm, lại đòi hỏi người làm lĩnh vực có chun mơn cao Do đó, Luận án cần mở rộng ngơn ngữ thời gian thực mẫu để tích hợp với ngơn ngữ lập trình có C/C++, Java, v.v Trên sở phát triển phần mềm cho hệ thống thời gian thực hệ thống tương thích Ngồi ra, nghiên cứu tập trung vào tự động hóa bước q trình phát triển phần mềm từ giai đoạn đầu dự án Trên sở nghiên cứu luận án, Hướng luận án xây dựng công cụ hỗ trợ cho phương pháp đề xuất áp dụng công cụ thực tế nhằm minh chứng cho tính hiệu kết luận án Đây hướng nghiên cứu thách thức lớn nhằm đưa phương pháp đề xuất trở thành đóng góp thiết thực lĩnh vực phát triển phần mềm nói chung phần mềm thời gian thực dựa thành phần nói riêng 133 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Nguyen Trinh Dong, Dang Van Hung and Truong Anh Hoang (2011),“Real-Time Relational Interface Behavior Modeling and Specification”, KSE 2011-Third International Conference on Knowledge and Systems Engineering, pp.112-119 Nguyen Trinh Dong (2015), “Memory Resource Estimation of ComponentBased Systems”, 4th International Conference, ICCASA 2015, Vung Tau, Vietnam, November 26-27, pages 73-82 Dang Van Hung, Nguyen Trinh Dong and Truong Anh Hoang (2017), “A Model for Real-timed Concurrent Interaction Protocols in Component Interfaces”, VNU Journal of Science: Computer Science and Communication Engineering, vol.33, no.1 , pages 8-15 Nguyen Trinh Dong, Dang Van Hung, Truong Anh Hoang (2017),“A formal contract-based model for component-based real-time systems”, NICS 2017 - 4th National Foundation for Science and Technology Development Conference on Information and Computer Science (NICS), pages 230-235 Nguyen Trinh Dong (2017), “A General Model for Quality Analyzing of Functional and Non-functional Features in Real-Time Systems”, The 6th Conference on Information Technology and Its application, (CITA 2017), pages 15-22 Danh mục gồm cơng trình 134 Tài liệu tham khảo [1] C Baier and J.-P Katoen, Principles of Model Checking (Representation and Mind Series) The MIT Press, 2008 [2] D A Peled, Software Reliability Methods Texts in Computer Science, Springer, 2001 [3] E M Clarke, Jr., O Grumberg, and D A Peled, Model Checking Cambridge, MA, USA: MIT Press, 1999 [4] C Green, “Application of theorem proving to problem solving,” in Proceedings of the 1st International Joint Conference on Artificial Intelligence, IJCAI’69, (San Francisco, CA, USA), pp 219–239, Morgan Kaufmann Publishers Inc., 1969 [5] R Alur and D L Dill, “A theory of timed automata,” Theor Comput Sci., vol 126, pp 183–235, Apr 1994 [6] R Koymans, “Specifying real-time properties with metric temporal logic,” Real-Time Syst., vol 2, pp 255–299, Oct 1990 [7] O Maler, D Nickovic, and A Pnueli, “From mitl to timed automata,” in Formal Modeling and Analysis of Timed Systems (E Asarin and P Bouyer, eds.), vol 4202 of Lecture Notes in Computer Science, pp 274–289, Springer Berlin Heidelberg, 2006 [8] T Vale, I Crnkovic, E S de Almeida, P A da Mota Silveira Neto, Y C Cavalcanti, and S R de Lemos Meira, “Twenty-eight years of componentbased software engineering,” Journal of Systems and Software, vol 111, pp 128 – 148, 2016 135 [9] C Szyperski, Component Software: Beyond Object-Oriented Programming Boston, MA, USA: Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 2nd ed., 2002 [10] M Bertrand, “The grand challenge of trusted components,” in Proceedings of the 25th International Conference on Software Engineering, ICSE ’03, (Washington, DC, USA), pp 660–667, IEEE Computer Society, 2003 [11] G T Heineman and W T Councill, eds., Component-based Software Engineering: Putting the Pieces Together Boston, MA, USA: Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 2001 [12] A Hall and R Chapman, “Correctness by construction: developing a commercial secure system,” IEEE Software, vol 19, pp 1825, Jan 2002 [13] G Găossler and J Sifakis, Component-Based Construction of DeadlockFree Systems, pp 420–433 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2003 [14] J Sifakis, “A framework for component-based construction in: rd,” in IEEE Int Conf on Software Engineering and Formal Methods (SEFM 2005, pp 293–300, 2005 [15] D Van Hung, “Toward a formal model for component interfaces for realtime systems,” in Proceedings of the 10th International Workshop on Formal Methods for Industrial Critical Systems, FMICS ’05, (New York, NY, USA), pp 106–114, ACM, 2005 [16] D G Kourie and B W Watson, The Correctness-by-Construction Approach to Programming Springer Science and Business Media, 2012 [17] W Emmerich and N Kaveh, “Component technologies: Java beans, com, corba, rmi, ejb and the corba component model,” in ACM SIGSOFT Software Engineering Notes, vol 26, pp 311–312, ACM, 2001 [18] M Horstmann and M Kirtland, “Dcom architecture,” Microsoft white paper, 1997 [19] H L Thuan L Thai, NET Framework Essentials: Introducing the NET Framework .NET Framework, O’Reilly Media, 3rd ed., 2001 136 [20] T Genssler, A Christoph, M Winter, O Nierstrasz, S Ducasse, R Wuyts, G Arộvalo, B Schăonhage, P Mă uller, and C Stich, Components for embedded software: The pecos approach,” in Proceedings of the 2002 International Conference on Compilers, Architecture, and Synthesis for Embedded Systems, CASES ’02, (New York, NY, USA), pp 19–26, ACM, 2002 [21] N He, D Kroening, T Wahl, K kiu Lau, F Taweel, C M Tran, and S S Sharma, “Component-based design and verification in x-man,” in In Proc of Embedded Realtime Soft and Syst, 2012 [22] M Timmerman, “What makes a good rtos,” Relatório técnico, Dedicated Systems, 2001 [23] H Kopetz, Real-Time Systems: Design Principles for Distributed Embedded Applications Springer Publishing Company, Incorporated, 2nd ed., 2011 [24] Y Bondarau, Design-Time Performance Analysis of Component-Based Real-Time Systems 2009 [25] C Ramchandani, “Analysis of asynchronous concurrent systems by timed petri nets,” tech rep., Cambridge, MA, USA, 1974 [26] X Nicollin and J Sifakis, An overview and synthesis on timed process algebras, pp 526–548 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1992 [27] X Nicollin and J Sifakis, “The algebra of timed processes, atp,” Inf Comput., vol 114, pp 131–178, Oct 1994 [28] E Asarin, P Caspi, and O Maler, “A kleene theorem for timed automata,” in Proceedings, 12th Annual IEEE Symposium on Logic in Computer Science, Warsaw, Poland, June 29 - July 2, 1997, pp 160–171, 1997 [29] E Asarin, P Caspi, and O Maler, “Timed regular expressions,” J ACM, vol 49, pp 172–206, Mar 2002 [30] A Pnueli, “The temporal logic of programs,” in Proceedings of the 18th Annual Symposium on Foundations of Computer Science, SFCS ’77, (Washington, DC, USA), pp 46–57, IEEE Computer Society, 1977 [31] Z Chaochen, C A R Hoare, and A P Ravn, “A calculus of durations,” Inf Process Lett., vol 40, no 5, pp 269–276, 1991 137 [32] R Alur, S La Torre, and G J Pappas, Optimal Paths in Weighted Timed Automata, pp 49–62 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2001 [33] K Larsen, G Behrmann, E Brinksma, A Fehnker, T Hune, P Pettersson, and J Romijn, As Cheap as Possible: Effcient Cost-Optimal Reachability for Priced Timed Automata, pp 493–505 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2001 [34] C Zhou, “Linear duration invariants,” in Formal Techniques in RealTime and Fault-Tolerant Systems, Third International Symposium Organized Jointly with the Working Group Provably Correct Systems - ProCoS, Lă ubeck, Germany, September 19-23, Proceedings, pp 86–109, 1994 [35] T A Henzinger, J.-F Raskin, and P.-Y Schobbens, “The regular realtime languages,” Lecture Notes in Computer Science, vol 1443, pp 580– ??, 1998 [36] Z Chaochen, A P Ravn, and M R Hansen, “An extended duration calculus for hybrid real-time systems,” in Hybrid Systems (R L Grossman, A Nerode, A P Ravn, and H Rischel, eds.), vol 736 of Lecture Notes in Computer Science, pp 36–59, Springer, 1992 [37] W Zuberek, “Timed petri nets definitions, properties, and applications,” Microelectronics Reliability, vol 31, no 4, pp 627–644, 1991 [38] T Brihaye, V Bruyère, and J.-F Raskin, Model-Checking for Weighted Timed Automata, pp 277–292 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2004 [39] M Bozga, C Daws, O Maler, A Olivero, S Tripakis, and S Yovine, “Kronos: A model-checking tool for real-time systems,” in Proceedings of the 10th International Conference on Computer Aided Verification, CAV ’98, (London, UK, UK), pp 546–550, Springer-Verlag, 1998 [40] T A Henzinger, P.-H Ho, and H Wong-Toi, HyTech: A model checker for hybrid systems, pp 460–463 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1997 [41] K G Larsen, P Pettersson, and W Yi, “Uppaal in a nutshell,” International Journal on Software Tools for Technology Transfer, vol 1, no 1, pp 134–152, 1997 138 [42] P Bulychev, A David, K Guldstrand Larsen, A Legay, M Mikuˇcionis, and D Bøgsted Poulsen, Checking and Distributing Statistical Model Checking, pp 449–463 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2012 [43] M Kwiatkowska, G Norman, D Parker, and J Sproston, “Performance analysis of probabilistic timed automata using digital clocks,” Formal Methods in System Design, vol 29, no 1, pp 33–78, 2006 [44] J.-P Katoen, I S Zapreev, E M Hahn, H Hermanns, and D N Jansen, “The ins and outs of the probabilistic model checker mrmc,” Performance Evaluation, vol 68, no 2, pp 90 – 104, 2011 Advances in Quantitative Evaluation of Systems [45] N Shankar, “Verification of real-time systems using pvs,” in Proceedings of the 5th International Conference on Computer Aided Verification, CAV ’93, (London, UK, UK), pp 280–291, Springer-Verlag, 1993 [46] S Tripakis, B Lickly, T A Henzinger, and E A Lee, “On relational interfaces,” in EMSOFT (S Chakraborty and N Halbwachs, eds.), pp 67– 76, ACM, 2009 [47] L Doyen, T A Henzinger, B Jobstmann, and T Petrov, “Interface theories with component reuse,” in Proceedings of the 8th ACM International Conference on Embedded Software, EMSOFT ’08, (New York, NY, USA), pp 79–88, ACM, 2008 [48] L D Alfaro and T A Henzinger, “Interface theories for component-based design,” in EMSOFT (T A Henzinger and C M Kirsch, eds.), vol 2211 of Lecture Notes in Computer Science, pp 148–165, Springer, 2001 [49] A Chakrabarti, L D Alfaro, T A Henzinger, M Jurdzinski, and F Y C Mang, “Interface compatibility checking for software modules,” in Brinksma and Larsen [115], pp 428–441 [50] K G Larsen, U Nyman, and A Wasowski, “Modal i/o automata for interface and product line theories.,” in ESOP (R D Nicola, ed.), vol 4421 of Lecture Notes in Computer Science, pp 64–79, Springer, 2007 139 [51] H Dang Van and H Truong, “Modeling and specification of real-time interfaces with utp,” in Theories of Programming and Formal Methods (Z Liu, J Woodcock, and H Zhu, eds.), vol 8051 of Lecture Notes in Computer Science, pp 136–150, Springer Berlin Heidelberg, 2013 [52] G Weiss and R Alur, “Automata based interfaces for control and scheduling,” in HSCC (A Bemporad, A Bicchi, and G C Buttazzo, eds.), vol 4416 of Lecture Notes in Computer Science, pp 601–613, Springer, 2007 [53] L D Alfaro and T A Henzinger, “Interface automata,” in Proceedings of the Joint 8th European Software Engeneering Conference and 9th ACM SIGSOFT Symposium on the Foundation of Software Engeneering (ESEC/FSE-01) (V Gruhn, ed.), vol 26, of SOFTWARE ENGINEERING NOTES, (New York), pp 109–120, ACM Press, Sept 10–14 2001 [54] K G Larsen, U Nyman, and A Wasowski, “Interface input/output automata.,” in FM (J Misra, T Nipkow, and E Sekerinski, eds.), vol 4085 of Lecture Notes in Computer Science, pp 82–97, Springer, 2006 [55] T A Henzinger and S Matic, “An interface algebra for real-time components.,” in IEEE Real Time Technology and Applications Symposium, pp 253–266, IEEE Computer Society, 2006 [56] D Alfaro and T A Henzinger, “Timed interfaces,” May 10 2002 [57] E Wandeler and L Thiele, “Real-time interfaces for interface-based design of real-time systems with fixed priority scheduling.,” in EMSOFT (W Wolf, ed.), pp 80–89, ACM, 2005 [58] L Thiele, E Wandeler, and N Stoimenov, “Real-time interfaces for composing real-time systems,” in Proceedings of the 6th ACM & IEEE International conference on Embedded software, EMSOFT ’06, (New York, NY, USA), pp 34–43, ACM, 2006 [59] M Huth and M Ryan, Logic in Computer Science: Modelling and Reasoning about Systems Synthesis Lectures on Computer Science, New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2004 140 [60] E M Clarke and E A Emerson, Design and synthesis of synchronization skeletons using branching time temporal logic, pp 52–71 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1982 [61] D Box, Essential COM Boston, MA, USA: Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 1st ed., 1997 [62] A Basu, M Bozga, and J Sifakis, “Modeling heterogeneous real-time components in bip,” in Proceedings of the Fourth IEEE International Conference on Software Engineering and Formal Methods, SEFM ’06, (Washington, DC, USA), pp 3–12, IEEE Computer Society, 2006 [63] Z Stojanovic and A Dahanayake, Service-oriented Software System Engineering Challenges And Practices Hershey, PA, USA: IGI Global, 2005 [64] T Genssler, A Christoph, B Schulz, M Winter, C M Stich, C Zeidler, P Mă uller, A Stelter, O Nierstrasz, S Ducasse, G Arevalo, Roel, R Wuyts, P Liang, B Schăonhage, and R V D Born, Pecos in a nutshell,” 2002 [65] K K Lau and C M Tran, “X-man: An mde tool for component-based system development,” in 2012 38th Euromicro Conference on Software Engineering and Advanced Applications, pp 158–165, Sept 2012 [66] Z Liu, H Jifeng, and X Li, Contract Oriented Development of Component Software, pp 349–366 Boston, MA: Springer US, 2004 [67] H Jifeng, X Li, and Z Liu, “rcos: A refinement calculus of object systems,” Theor Comput Sci., vol 365, pp 109–142, Nov 2006 [68] N Nostro, R Spalazzese, F D Giandomenico, and P Inverardi, “Achieving functional and non functional interoperability through synthesized connectors,” Journal of Systems and Software, vol 111, pp 185–199, 2016 [69] R Chapman, “Correctness by construction: A manifesto for high integrity software,” in Proceedings of the 10th Australian Workshop on Safety Critical Systems and Software - Volume 55, SCS ’05, (Darlinghurst, Australia, Australia), pp 43–46, Australian Computer Society, Inc., 2006 [70] B Meyer, “Applying "design by contract",” Computer, vol 25, pp 40–51, Oct 1992 141 [71] D V Hung and P H Thai, “Towards a template language for componentbased programming,” in Proceedings of the 2007 International Conference on Software Engineering Research & Practice, SERP 2007, Volume II, June 25-28, 2007, Las Vegas Nevada, USA, pp 326–332, 2007 [72] D V Chieu and D V Hung, “Timed traces and their applications in specification and verification of distributed real-time systems,” in Proceedings of the Third Symposium on Information and Communication Technology, SoICT ’12, (New York, NY, USA), pp 31–40, ACM, 2012 [73] F Arbab, Proper Protocol, pp 65–87 Cham: Springer International Publishing, 2016 [74] G Behrmann, A Fehnker, T Hune, K Larsen, P Pettersson, J Romijn, and F Vaandrager, Minimum-Cost Reachability for Priced Time Automata, pp 147–161 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2001 [75] J Bengtsson, K Larsen, F Larsson, P Pettersson, and W Yi, UPPAAL — a tool suite for automatic verification of real-time systems, pp 232–243 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1996 [76] G Behrmann, A David, K G Larsen, P Pettersson, and W Yi, “Developing uppaal over 15 years,” Softw Pract Exper., vol 41, pp 133–142, Feb 2011 [77] A David, K G Larsen, A Legay, U Nyman, and A Wăasowski, ECDAR: An Environment for Compositional Design and Analysis of Real Time Systems, pp 365–370 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2010 [78] S B Rayana, M Bozga, S Bensalem, and J Combaz, “Rtd-finder: A tool for compositional verification of real-time component-based systems,” in TACAS, 2016 [79] H Ledang and D V Hung, “Timing and concurrency specification in component-based real-time embedded systems development,” in First Joint IEEE/IFIP Symposium on Theoretical Aspects of Software Engineering (TASE ’07), pp 293–304, June 2007 [80] N Medvidovic and R N Taylor, “A classification and comparison framework for software architecture description languages,” IEEE Transactions on Software Engineering, vol 26, pp 70–93, Jan 2000 142 [81] J Rumbaugh, I Jacobson, and G Booch, Unified Modeling Language Reference Manual, The (2Nd Edition) Pearson Higher Education, 2004 [82] D Flanagan, J Farley, W Crawford, and K Magnusson, Java Enterprise in a Nutshell: A Desktop Quick Reference Sebastopol, CA, USA: O’Reilly & Associates, Inc., 1999 [83] D Rubio, Pro Spring Dynamic Modules for OSGi Service Platforms Berkely, CA, USA: Apress, 2009 [84] E Bruneton, T Coupaye, M Leclercq, V Quéma, and J Stefani, “An open component model and its support in java,” in Component-Based Software Engineering, 7th International Symposium, CBSE 2004, Edinburgh, UK, May 24-25, 2004, Proceedings, pp 7–22, 2004 [85] E Bruneton, T Coupaye, M Leclercq, V Quéma, and J Stefani, “The FRACTAL component model and its support in java,” Softw., Pract Exper., vol 36, no 11-12, pp 1257–1284, 2006 [86] D Box, Essential COM Boston, MA, USA: Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 1st ed., 1997 [87] D I Donaldson and J Magee, “Distributed system design using CORBA components,” in 30th Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS-30), 7-10 January 1997, Maui, Hawaii, USA, pp 4–13, 1997 [88] D Platt, Introducing Microsoft NET Developer Series, Microsoft Press, 2003 [89] B B Andrew Lee Rubinger, Enterprise JavaBeans 3.1: Developing Enterprise Java Components 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472: O’Reilly Media, Inc, 2010 [90] G Alonso, F Casati, H Kuno, and V Machiraju, Web Services: Concepts, Architectures and Applications Springer Publishing Company, Incorporated, 1st ed., 2004 [91] I Crnkovic, Building Reliable Component-Based Software Systems Norwood, MA, USA: Artech House, Inc., 2002 143 [92] http://sofa.ow2.org, SOFA Website http://sofa.ow2.org, 2000 [93] J Marino and M Rowley, Understanding SCA (Service Component Architecture) Addison-Wesley Professional, 1st ed., 2009 [94] S Tripakis, B Lickly, T A Henzinger, and E A Lee, “On relational interfaces,” in Proceedings of the Seventh ACM International Conference on Embedded Software, EMSOFT ’09, (New York, NY, USA), pp 67–76, ACM, 2009 [95] R Hennicker and A Knapp, “Moving from interface theories to assembly theories,” Acta Informatica, vol 52, no 2, pp 235–268, 2015 [96] A Chakrabarti, L D Alfaro, T A Henzinger, and F Y C Mang, “Synchronous and bidirectional component interfaces,” in Brinksma and Larsen [115], pp 414–427 [97] L D Alfaro and T A Henzinger, “Interface-based design,” in In Engineering Theories of Software Intensive Systems, proceedings of the Marktoberdorf Summer School, Kluwer, 2004 [98] S Tripakis, B Lickly, T A Henzinger, and E A Lee, “A theory of synchronous relational interfaces,” ACM Trans Program Lang Syst., vol 33, pp 14:1–14:41, July 2011 [99] J M Cobleigh, D Giannakopoulou, and C S PĂsĂreanu, “Learning assumptions for compositional verification,” in Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems (H Garavel and J Hatcliff, eds.), (Berlin, Heidelberg), pp 331–346, Springer Berlin Heidelberg, 2003 [100] D Giannakopoulou, C S Pasareanu, and H Barringer, “Assumption generation for software component verification,” in Proceedings 17th IEEE International Conference on Automated Software Engineering,, pp 3–12, 2002 [101] L D Alfaro and T A Henzinger, “Interface theories,” Aug 09 2001 [102] L D Alfaro, T A Henzinger, and M Stoelinga, “Timed interfaces,” in EMSOFT (A L Sangiovanni-Vincentelli and J Sifakis, eds.), vol 2491 of Lecture Notes in Computer Science, pp 108–122, Springer, 2002 144 [103] P Murthy, “Reliability by construction using design by contract methodology,” in Proceedings of the 9th India Software Engineering Conference, ISEC ’16, (New York, NY, USA), pp 201–202, ACM, 2016 [104] Z Manna and A Pnueli, “How to cook a temporal proof system for your pet language,” in Proceedings of the 10th ACM SIGACT-SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages, POPL ’83, (New York, NY, USA), pp 141–154, ACM, 1983 [105] E Eskenazi, A Fioukov, D Hammer, and M Chaudron, “Estimation of static memory consumption for systems built from source code components,” in 9th IEEE Conference and Workshops on Engineering of Computer-Based Systems, 2002 [106] G Barthe, M Pavlova, and G Schneider, “Precise analysis of memory consumption using program logics,” in Software Engineering and Formal Methods, 2005 SEFM 2005 Third IEEE International Conference on, pp 86–95, Sept 2005 [107] J Muskens and M Chaudron, “Prediction of run-time resource consumption in multitask component-based software systems,” in Proceeding of the 7th International Symposium on Component-based Software Engineering (CBSE7), 2004 [108] M D Jonge, J Muskens, and M Chaudron, “Scenario-based prediction of run-time resource consumption in component-based software systems,” in In Proceedings of the 6th ICSE Workshop on Component-based Software Engineering (CBSE6, p pages, IEEE, 2003 [109] A V Fioukov, E M Eskenazi, D K Hammer, and M R V Chaudron, “Evaluation of static properties for component-based architectures,” in In Proceedings of 28th EUROMICRO conference, Component-based Software Engineering track IEEE Computer, pp 33–39, Society Press, 2002 [110] J I Rasmussen, K G Larsen, and K Subramani, Resource-Optimal Scheduling Using Priced Timed Automata, pp 220–235 Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2004 145 [111] M Casas and G Bronevetsky, “Active measurement of memory resource consumption,” in Parallel and Distributed Processing Symposium, 2014 IEEE 28th International, pp 995–1004, May 2014 [112] M Casas and G Bronevetsky, “Evaluation of hpc applications #x2019; memory resource consumption via active measurement,” IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, vol 27, pp 2560–2573, Sept 2016 [113] R Madhavan, S Kulal, and V Kuncak, “Contract-based resource verification for higher-order functions with memoization,” SIGPLAN Not., vol 52, pp 330–343, Jan 2017 [114] J Rushby, “Trustworthy self-integrating systems,” in 12th International Conference on Distributed Computing and Internet Technology, ICDCIT 2016 (N Bjørner, S Prasad, and L Parida, eds.), vol 9581 of Lecture Notes in Computer Science, (Bhubaneswar, India), pp 19–29, Springer-Verlag, Jan 2016 [115] E Brinksma and K G Larsen, eds., Computer Aided Verification, 14th International Conference, CAV 2002,Copenhagen, Denmark, July 2731, 2002, Proceedings, vol 2404 of Lecture Notes in Computer Science, Springer, 2002 ... Bondarau [24], hệ thống thời gian thực chia thành loại gồm hệ thống thời gian thực nghiêm ngặt, hệ thống thời gian thực ổn định, hệ thống thời gian thực linh động hệ thống phi thời gian trình bày... Mơ hình thành phần phần mềm thời gian thực thể thức tương tác Chương đề xuất mơ hình cho thành phần mềm thời gian thực dựa thành phần đề xuất thể thức tương tác phương thức thành phần, thành phần. .. ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Trịnh Đơng MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA VÀ KIỂM CHỨNG HÌNH THỨC CHO CÁC HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC HƯỚNG THÀNH PHẦN Chuyên ngành: Kĩ thuật Phần mềm Mã số: 9480103.01 LUẬN