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应用于操作系统内核正确性验证的模型检测技术的研究的开题报告

一、研究背景

现代计算机操作系统内核是计算机系统的基石，具有重要的应用价值，但也面临着安全性问题。为了提高操作系统内核的安全性和可靠性，需要对其进行正确性验证。模型检测技术是一种验证方法，可以使用形式化化技术来对系统的行为进行分析和验证。它可以自动地找到一些系统中潜在的错误和缺陷，因而得到了广泛的应用。

二、研究意义和目的

操作系统内核的正确性验证对于保障计算机系统的安全性和可靠性具有十分重要的意义。由于操作系统内核的复杂性及其在计算机系统中所具有的重要性，直接对其进行测试和验证来保证其正确性是不现实的。因此，研究如何使用模型检测技术来进行操作系统内核的正确性验证，是为提高操作系统内核的可靠性和安全性提供强有力的技术支持。本研究的主要目的就是基于模型检测技术来实现操作系统内核的自动化验证。

三、研究内容和方法

本研究将研究如何使用模型检测技术对操作系统内核进行正确性验证。主要研究内容包括以下几个方面：

1.操作系统内核的建模：按照系统的实际行为和规范，将操作系统内核抽象成一个有限状态自动机，从而形成操作系统内核的模型。

2.属性描述语言：设计合理的属性描述语言，明确验证的目的和方法，以实现自动化验证。

3.模型检测算法：选择合适的模型检测算法，如BMC、SPIN等来实现操作系统内核的自动验证。

4.工具集成和实现：将研究内容整合到一个软件系统中，形成一个操作系统内核验证的完整工具集。

四、预期成果

本研究预期实现对操作系统内核的正确性自动验证，并形成一套可用的操作系统内核验证工具，为实用安全的操作系统内核的设计和实现提供有效的技术支持。同时，本研究还可以深入研究模型检测技术在计算机系统和软件验证中的应用问题，为相关领域的科研工作提供参考。