Construction of Global State Transition Graph for Verifying Telecommunications Software Specifications written in Message Chart

MSC로 기술된 통신소프트웨어 명세의 검증을 위한 전체 상태 전이 그래프 생성

  • 김병만 (금오공과대학교 컴퓨터공학부) ;
  • 김현수 (금오공과대학교 컴퓨터공학북) ;
  • 신윤식 (금오공과대학 컴퓨터공학부)
  • Published : 1999.12.01

Abstract

MSC는 ITU에 의해 표준화된, 병행 시스템의 명세를 기술하기 위한 그래픽 형태와 텍스트 형태를 제공하는 언어로서 실시간 시스템 특히 통신 교환 시스템의 특성을 기술하기 위해 자주 사용된다. 통신 시스템이 제대로 동작함을 보이기 위해서는 정형적인 방법을 사용하여 시스템 행위를 검증할 필요가 있다. 통신 소프트웨어를 검증하는 방법 중 하나의 방법으로 유한 상태를 기반으로 하는 방법이 있다. 유한 상태를 기반으로 하는 방법에서는 먼저 시스템 명세에 해당하는 전체 상태 전이 그래프를 생성한 후 이를 바탕으로 model-checking 등의 방법을 사용하여 시스템의 특성을 검증한다. 본 논문에서는 MSC로 기술된 통신 소프트웨어 명세로부터 전체 상태 전이 그래프를 생성하는 방법에 초점을 맞추었다. 시스템 명세에 해당하는 상태 전이 그래프를 생성하기 위해 보다 직관적으로 MSC의 의미론을 표현할 수 있고, 또한 쉽게 전체 상태 전이 그래프를 생성할 수 있는 행위 종속 그래프를 제안하였다. MSC 명세는 일단 행위 종속 그래프로 변환이 되고 이 행위 종속 그래프를 이용하여 전체 상태 전이 그래프가 생성된다.Abstract Message Sequence Chart (MSC) standardized by International Telecommunication Union is a graphical and textual language for describing the specification of concurrent systems. It is frequently used both formally and informally for specifying the behavior of real-time systems, in particular telecommunication switching systems. To ensure that a communication system operates properly, the verification process showing the correctness of system's behavior formally is necessary. One of the verification methods is a finite-state method. In the finite-state method, the global state transition graph (GSTG) is constructed and then safety and liveness properties of systems are verified through a well-known method such as model checking. In this paper, we forcus on the construction of GSTG from the specifications of telecommunication software written in MSC. We suggest Action Dependency Graph (ADG) which can present the semantics of MSC intuitively and also provide a GSTG construction method from ADG. MSC specifications are translated to ADGs and, in turns, the GSTGs are constructed by using these ADGs.

Keywords

References

  1. Computer Networks and ISDN Systems;SDL and MSC v.28 no.12 The Formalization of Message Sequence Charts S. Mauw
  2. Message Sequence Chart(MSC) Recommendation Z.120 ITU-T
  3. Algebraic Semantics of Message Sequence Charts Recommendation Z.120-Annex B ITU-T
  4. FORTE/PSTV'96 conference Tutorial on Message Sequence Charts(MSC'96) E. Rudolph;J. Grabowski;P. Graubmann
  5. 한국전자통신연구원 개발보고서 기능시험 절차 자동생성 도구 개발 한국전자통신연구원
  6. '91 춘계 정보과학회 학술발표 논문집 Buchi 오토마타를 이용한 프로토콜 명세와 검증 방법 김덕태;김병만;윤현수;맹승렬
  7. 정보통신기술 v.제4권 no.2호 프로토콜 정확성 검증 윤현수;김병만
  8. In Proc. of IFIF Symposium on Protocol Specification, Testing and Verification Fundamental results for the verification of observational equivalence;a survey T. Bolognesi
  9. Lecture Notes in Computer Science no.458 Verifying Temporal Properties Processes J. Bradfield;C. Stirling
  10. In Proc. of IFIF Symposium on Protocol Specification, Testing and Verification Proof of Specification Properties by using Finite State Machines and Temporal Logic A. R. Cavalli
  11. ACM Trans. on Prog. Lang. Syst. v.8 no.2 Automatic Verification of Finite-State Concurrent Systems Using Temporal Logic Specification E. M. Clarke;E. A. Emerson;A. P. Sistra
  12. Acta Informatica v.27 Tableau-Based Model Checking in the Propositional Mu-Calculus R. Cleaveland
  13. Formal Methods in System Design v.2 A Linear-Time Model Checking Algorithm for the Alternation-Free Modal Mu-Calculus R. Cleaveland;B. Steffen
  14. LNCS no.600 Real-Time and The Mu-Calculus E. A. Emerson
  15. Microprocessing and Microprogramming v.36 An improved algorithm for protocol validation by extended circular exploration J. Gong;B. M. Kim;H. Yoon;H. K. Lee;S. Y. Hwang
  16. Lecture Notes in Computer Science Verifying Concurrent Processes Using Temporal Logic B. T. Haipern;G. Goos(ed.);Hartmanis(ed.)
  17. In Proc. of Real-Time Systems Symposium A calculus for communicating systems with time and probabilities H. Hanson;B. Jonsson
  18. Theoretical Computer Science v.27 Results on the propositional mu-calculus D. Kozen
  19. IEEE Trans. Commu. v.36 no.8 An algorithmic Technique for Protocol Verification K. Sabanani
  20. The formal development of real-time systems;A review D. Scholefield
  21. In Proc. of IFIF Symposium on Protocol Specification,Testing and Verification A verification method for LOTOS specifications and its application N. Shiratori;H. Kaminaga;K. Takahashi
  22. LNCS 818 Incremental Model Checking in the Modal Mu-Calculus O.Sokolsky;S. A. Smolka
  23. Theoretical Computer Science v.89 Local Model Checking in the Modal Mu-Calculus C. Stirling;D. Walker
  24. 정보과학회지 v.제14권 no.제8호 실시간 시스템을 위한 정형적 방법의 도구들 김수면;이귀영;차혜경;이흥규
  25. Formal Aspects of Computing v.7 Interpreting Message Flow Graphs P. B. Ladkin;S. Leue
  26. In Proc. of FORTE'94 Delayed choice;an operator for joining message sequence charts J. C. M. Baeten;S. Mauw
  27. In Proc. of the Third International Workshop on Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems v.1217 Syntactic Detection of Process Divergence and non-Local Choice in Message Sequence Charts H. Ben-Abdallah;S. Leue
  28. An automaton interpretation of message sequence charts P. B. Ladkin;S. Leue
  29. In Proc. of the 6th SDL Forum Towards a Petri Net based semantics definitions for message sequence charts P. Graubmann;E. Rudolph;J. Grabowski