Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 StephennsonSLG_DISSERT.pdf: 4909051 bytes, checksum: 2a9f94a42d9fc75bb16a1ff239148437 (MD5) Previous issue date: 2011-08-16 / This paper presents a contribution to the international Verified Software Repository effort through the formal specification of the microkernel FreeRTOS real-time system. Such specification was made in abstract level making use of the B method . For thus, properties of the microkernel were chosen and selected as specification requisites, which was constructed centered at the functionalities responsible for the utilization of these properties. This properties weres setting as specification requirements. The specification was constructed modeling the function of microkernel that implement this properties. This work intended to encourage the formal verification of FreeRTOS and also contribute to the formal creation of a microkernel real-time systems, based in FreeRTOS. Furthermore, this model brings a formal documentation point view of the microkernel, demonstrating features and how this internal states is changing. Finally, this work could be an example of specification of the actual system by the B method. / Este trabalho apresenta uma contribui??o para o esfor?o internacional do Verified Software Repository atrav?s da especifica??o formal da biblioteca de sistema de tempo real FreeRTOS. Tal especifica??o foi realizada de forma abstrata utilizando o m?todo B. Para isso, propriedades disponibilizadas por essa biblioteca foram elencadas e selecionadas como requisitos da especifica??o, a qual foi constru?da centrada nas funcionalidades respons?veis pela utiliza??o dessas propriedades. Com a modelagem desenvolvida pretende-se incentivar a verifica??o formal do FreeRTOS e tamb?m contribuir para a cria??o formal de uma biblioteca de sistemas de tempo real baseada na FreeRTOS. Al?m disso, tal modelagem traz uma documenta??o do ponto de vista formal do sistema, demonstrando como ocorrer internamente o seu funcionamento e serve como um exemplo da especifica??o de um sistema real pelo m?todo B.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-10-11T20:48:07Z No. of bitstreams: 1 ErnestoCidBrasilDeMatos_TESE.pdf: 4062332 bytes, checksum: 09e4f284f102ad1088f37213e8e53d6f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-10-14T00:17:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ErnestoCidBrasilDeMatos_TESE.pdf: 4062332 bytes, checksum: 09e4f284f102ad1088f37213e8e53d6f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T00:17:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ErnestoCidBrasilDeMatos_TESE.pdf: 4062332 bytes, checksum: 09e4f284f102ad1088f37213e8e53d6f (MD5) Previous issue date: 2016-04-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Sistemas de software esta?o presentes em grande parte das nossas vidas atualmente e, mais do que nunca, eles requerem um alto ni?vel de confiabilidade. Existem va?rias te?cnicas de Ver- ificac?a?o e Validac?a?o (V&V) de software que se preocupam com controle de qualidade, segu- ranc?a, robustez e confiabilidade; as mais conhecidas sa?o Testes de Software e Me?todos For- mais. Me?todos formais e testes sa?o te?cnicas que podem se complementar. Enquanto me?to- dos formais prove?em mecanismos confia?veis para raciocinar sobre o sistema em um ni?vel mais abstrato, te?cnicas de teste ainda sa?o necessa?rias para uma validac?a?o mais profunda e sa?o frenquentemente requeridas por orga?os de certificac?a?o. Levando isto em considerac?a?o, BETA prove? uma abordagem de testes baseada em modelos para o Me?todo B, suportada por uma ferramenta, que e? capaz de gerar testes de unidade a partir de ma?quinas abstratas B. Nesta tese de doutorado apresentamos melhorias realizadas em BETA e novos estudos de caso realizados para avalia?-la. Dentre as melhorias, integramos crite?rios de cobertura lo?gicos a? abordagem, revisamos os crite?rios de cobertura baseados em espac?o de entrada que ja? eram suportados e aperfeic?oamos as u?ltimas etapas do processo de gerac?a?o de testes. A abordagem agora suporta a gerac?a?o automa?tica de dados para os ora?culos e prea?mbulos para os casos de teste; ela tambe?m possui uma funcionalidade para concretizac?a?o dos da- dos de teste e um mo?dulo para gerar scripts de teste executa?veis automaticamente. Outro objetivo desta tese foi realizar estudos de caso mais complexos utilizando BETA e avaliar a qualidade dos casos de teste que a abordagem produz. Estes estudos de caso foram os primeiros a avaliar o processo de gerac?a?o de testes por completo, desde a especificac?a?o dos casos de teste ate? a sua implementac?a?o e execuc?a?o. Em nossos u?ltimos experimentos, analisamos a qualidade dos casos de teste gerados por BETA, considerando cada crite?rio de cobertura suportado, utilizando me?tricas de cobertuda de co?digo como cobertura de in- struc?o?es e ramificac?o?es. Tambe?m utilizamos testes de mutac?a?o para avaliar a capacidade dos casos de teste de detectar faltas na implementac?a?o dos modelos. O resultados obtidos foram promissores mostrando que BETA e? capaz de detectar faltas introduzidas por progra- madores ou geradores de co?digo e que a abordagem pode obter bons resultados de cobertura para a implementac?a?o de um sistema baseado em modelos B. / Software systems are a big part of our lives and, more than ever, they require a high level of reliability. There are many software Verification and Validation (V&V) techniques that are concerned with quality control, security, robustness, and reliability; the most widely known are Software Testing and Formal Methods. Formal methods and testing are techniques that can complement each other. While formal methods provide sound mechanisms to reason about the system at a more abstract level, testing techniques are still necessary for a more in-depth validation of the system and are often required by certification standards. Taking this into consideration, BETA provides a tool-supported, model-based testing approach for the B Method that is capable of generating unit tests from abstract B machines. In this thesis, we present improvements made in the BETA approach and tool, and new cases studies used to evaluate them. Among these improvements, we integrated logical coverage criteria into the approach, reviewed the input space criteria that was already supported, and enhanced the final steps of the test generation process. The approach now has support for automatic generation of oracle data and test case preambles, it has a feature for test data concretization, and a module that automatically generates executable test scripts. Another objective of this thesis was to perform more complex case studies using BETA and assess the quality of the test cases it produces. These case studies were the first to evaluate the test generation process as a whole, from test case design to implementation and execution. In our last experiments, we assessed the quality of the test cases generated by BETA, considering each coverage criteria it supports, using code coverage metrics such as statement and branch coverage. We also used mutation testing to evaluate the ability of the generated test cases to identify faults in the model?s implementation. The results obtained were promising, showing that BETA is capable of detecting faults introduced by a programmer or code generation tool and that it can achieve good coverage results for a system?s implementation based on a B model.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoEGG.pdf: 1320681 bytes, checksum: 897ca75ef7f0e564e8588d949fcc67d5 (MD5) Previous issue date: 2007-11-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Java Card technology allows the development and execution of small applications embedded in smart cards. A Java Card application is composed of an external card client and of an application in the card that implements the services available to the client by means of an Application Programming Interface (API). Usually, these applications manipulate and store important information, such as cash and confidential data of their owners. Thus, it is necessary to adopt rigor on developing a smart card application to improve its quality and trustworthiness. The use of formal methods on the development of these applications is a way to reach these quality requirements. The B method is one of the many formal methods for system specification. The development in B starts with the functional specification of the system, continues with the application of some optional refinements to the specification and, from the last level of refinement, it is possible to generate code for some programming language. The B formalism has a good tool support and its application to Java Card is adequate since the specification and development of APIs is one of the major applications of B. The BSmart method proposed here aims to promote the rigorous development of Java Card applications up to the generation of its code, based on the refinement of its formal specification described in the B notation. This development is supported by the BSmart tool, that is composed of some programs that automate each stage of the method; and by a library of B modules and Java Card classes that model primitive types, essential Java Card API classes and reusable data structures / A tecnologia Java Card permite o desenvolvimento e execu??o de pequenas aplica??es embutidas em smart cards. Uma aplica??o Java Card ? composta por um cliente, externo ao cart?o, e por uma aplica??o contida no cart?o que implementa os servi?os dispon?veis ao cliente por meio de uma Application Programming Interface (API). Usualmente, essas aplica??es manipulam e armazenam informa??es importantes, tais como valores monet?rios ou dados confidenciais do seu portador. Sendo assim, faz-se necess?rio adotar um maior rigor no processo de desenvolvimento de uma aplica??o smart card, visando melhorar a sua qualidade e confiabilidade. O emprego de m?todos formais como parte desse processo ? um meio de se alcan?ar esses requisitos de qualidade. O m?todo formal B ?e um dentre os diversos m?todos formais para a especifica??o de sistemas. O desenvolvimento em B tem in?cio com a especifica??o funcional do sistema, continua com a aplica??o opcional de refinamentos ? especifica??o e, a partir do ?ltimo n?vel de refinamento, ? poss?vel a gera??o de c?digo para alguma linguagem de programa??o. O formalismo B conta com bom suporte de ferramentas e a sua aplica??o a Java Card mostra-se bastante adequada, uma vez que a especifica??o e desenvolvimento de APIs ?e o ponto forte de B. O m?todo BSmart aqui proposto visa promover o desenvolvimento rigoroso de aplica??es Java Card a partir da gera??o de c?digo da aplica??o com base em refinamentos da sua especifica??o formal descrita na nota??o B. O processo de desenvolvimento descrito no m?todo ? apoiado pela ferramenta BSmart, a qual constitui-se por alguns programas que automatizam cada etapa do m?todo; e por uma biblioteca de m?dulos B e classes Java Card que modelam tipos primitivos, classes essenciais da API Java Card e estruturas de dados reutiliz?veis

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClaudiaFCKT.pdf: 525104 bytes, checksum: 174fb60f1cf9ebfc609d837f2787b6b1 (MD5) Previous issue date: 2007-07-27 / Este trabalho apresenta uma extens?o do provador haRVey destinada ? verifica??o de obriga??es de prova originadas de acordo com o m?todo B. O m?todo B de desenvolvimento de software abrange as fases de especifica??o, projeto e implementa??o do ciclo de vida do software. No contexto da verifica??o, destacam-se as ferramentas de prova Prioni, Z/EVES e Atelier-B/Click n Prove. Elas descrevem formalismos com suporte ? checagem satisfatibilidade de f?rmulas da teoria axiom?tica dos conjuntos, ou seja, podem ser aplicadas ao m?todo B. A checagem de SMT consiste na checagem de satisfatibilidade de f?rmulas da l?gica de primeira-ordem livre de quantificadores dada uma teoria decid?vel. A abordagem de checagem de SMT implementada pelo provador autom?tico de teoremas haRVey ? apresentada, adotando-se a teoria dos vetores que n?o permite expressar todas as constru??es necess?rias ?s especifica??es baseadas em conjuntos. Assim, para estender a checagem de SMT para teorias dos conjuntos destacam-se as teorias dos conjuntos de Zermelo-Frankel (ZFC) e de von Neumann-Bernays-G?del (NBG). Tendo em vista que a abordagem de checagem de SMT implementada no haRVey requer uma teoria finita e pode ser estendida para as teorias n?odecid?veis, a teoria NBG apresenta-se como uma op??o adequada para a expans?o da capacidade dedutiva do haRVey ? teoria dos conjuntos. Assim, atrav?s do mapeamento dos operadores de conjunto fornecidos pela linguagem B a classes da teoria NBG, obtem-se uma abordagem alternativa para a checagem de SMT aplicada ao m?todo B

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SimoneOS_DISSERT_capa_ate_pag44.pdf: 4276014 bytes, checksum: c178262769ab9981c0bbfc10faf1c633 (MD5) Previous issue date: 2012-02-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The development of smart card applications requires a high level of reliability. Formal methods provide means for this reliability to be achieved. The BSmart method and tool contribute to the development of smart card applications with the support of the B method, generating Java Card code from B specifications. For the development with BSmart to be effectively rigorous without overloading the user it is important to have a library of reusable components built in B. The goal of KitSmart is to provide this support. A first research about the composition of this library was a graduation work from Universidade Federal do Rio Grande do Norte, made by Thiago Dutra in 2006. This first version of the kit resulted in a specification of Java Card primitive types byte, short and boolean in B and the creation of reusable components for application development. This work provides an improvement of KitSmart with the addition of API Java Card specification made in B and a guide for the creation of new components. The API Java Card in B, besides being available to be used for development of applications, is also useful as a documentation of each API class. The reusable components correspond to modules to manipulate specific structures, such as date and time. These structures are not available for B or Java Card. These components for Java Card are generated from specifications formally verified in B. The guide contains quick reference on how to specify some structures and how some situations were adapted from object-orientation to the B Method. This work was evaluated through a case study made through the BSmart tool, that makes use of the KitSmart library. In this case study, it is possible to see the contribution of the components in a B specification. This kit should be useful for B method users and Java Card application developers / O desenvolvimento de aplica??es para smart cards requer um alto grau de confiabilidade. M?todos formais fornecem meios para que esta confiabilidade seja alcan?ada. O m?todo e a ferramenta BSmart fornecem uma contribui??o para que o desenvolvimento para smart cards seja feito com o aux?lio do m?todo formal B, gerando c?digo Java Card a partir de especifica??es B. Para que o desenvolvimento com o BSmart seja efetivamente rigoroso sem sobrecarregar o usu?rio do m?todo ? importante que haja uma biblioteca de componentes reutiliz?veis feitos em B. O KitSmart tem como objetivo prover esse aux?lio. Um primeiro estudo sobre a composi??o dessa biblioteca foi tema de uma monografia de gradua??o do curso de Bacharelado em Ci?ncia da Computa??o da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, feita por Thiago Dutra em 2006. Esta primeira vers?o do kit resultou na especifica??o dos tipos primitivos permitidos em Java Card (byte, short e boolean) em B e a cria??o de componentes reutiliz?veis para o desenvolvimento de aplica??es. Esta disserta??o prov? o aperfei?oamento do KitSmart com o acr?scimo da especifica??o da API Java Card em B, e um guia para o desenvolvimento de novos componentes. A API Java Card especificada em B, al?m de estar dispon?vel para ser usada no desenvolvimento de projetos, serve como documenta??o ao especificar restri??es de uso para cada classe da API. Os componentes reutiliz?veis correspondem a m?dulos para manipula??o de estruturas espec?ficas, como data e hora, por exemplo. Estes tipos de estruturas n?o est?o dispon?veis em B ou Java Card. Os componentes reutiliz?veis para Java Card s?o gerados a partir das especifica??es verificadas formalmente em B. O guia cont?m informa??es de consulta r?pida para especifica??o de diversas estruturas e como algumas situa??es foram contornadas para adaptar a orienta??o a objetos ao M?todo B. Este trabalho foi avaliado atrav?s de um estudo de caso feito com a ferramenta BSmart que faz uso da biblioteca KitSmart. Neste estudo de caso, ? poss?vel ver a contribui??o dos componentes em uma especifica??o B. Este kit dever? ser ?til tanto para usu?rios do m?todo B como para desenvolvedores de aplica??es Java Card em geral

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-10-11T20:48:08Z No. of bitstreams: 1 ValerioGutembergDeMedeirosJunior_TESE.pdf: 1793475 bytes, checksum: 151ab0c6b194c17a043978ff9682034b (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-10-14T20:28:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ValerioGutembergDeMedeirosJunior_TESE.pdf: 1793475 bytes, checksum: 151ab0c6b194c17a043978ff9682034b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T20:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValerioGutembergDeMedeirosJunior_TESE.pdf: 1793475 bytes, checksum: 151ab0c6b194c17a043978ff9682034b (MD5) Previous issue date: 2016-03-08 / A s?ntese de c?digo de montagem ? um processo que exige um cuidado rigoroso. Normalmente, esse processo nos tradutores e nos compiladores mais maduros ? relativamente seguro, apesar de que, esporadicamente, erros s?o identificados neles. Em um contexto mais restrito, os tradutores utilizados em comunidades menores e em constante desenvolvimento s?o mais suscet?veis a erros. Considerando esse contexto, duas abordagens de tradu??o e de verifica??o usando o m?todo B s?o apresentadas. A primeira abordagem prop?e a tradu??o do componente B para o c?digo de montagem de uma plataforma espec?fica, usando um modelo formal do conjunto de instru??es, o qual possibilita tamb?m depurar e verificar as propriedades de programas. Essa abordagem ? capaz de garantir formalmente a coer?ncia sem?ntica da tradu??o, apesar de ser um processo de verifica??o ?rduo e lento. Tal esfor?o de verifica??o foi aliviado atrav?s de uma ferramenta desenvolvida (BEval), que aproveitou melhor as t?cnicas de verifica??o. Ap?s o processo de prova autom?tica usando uma ferramenta B robusta (Atelier B), BEval ainda foi capaz de resolver em certos modelos muitas das obriga??es de prova remanescentes, chegando a at? 88% do total de obriga??es. Contudo, o processo de verifica??o da abordagem de tradu??o continuou complexo, exigindo v?rias intera??es manuais. Afim de viabilizar uma tradu??o mais eficiente e tamb?m segura, uma segunda abordagem de tradu??o de B para o c?digo de m?quina virtual foi desenvolvida. A segunda abordagem utilizou o tradutor desenvolvido B2LLVM e aplicou a gera??o autom?tica de testes para verificar a coer?ncia entre a especifica??o do programa e o seu respectivo c?digo de montagem. Esse tradutor tamb?m suporta a avalia??o de cobertura do c?digo e a inser??o de anota??es de rastreabilidade. Dessa forma, o trabalho contribuiu significativamente na tradu??o de B para o c?digo de montagem, oferecendo um suporte rigoroso para a verifica??o da tradu??o. Atualmente, o B2LLVM j? ? capaz de gerar c?digo para 84% dos exemplos de teste baseados na gram?tica que s?o traduz?veis por um relevante tradutor industrial (C4B). Ademais, o c?digo gerado por B2LLVM apresenta vantagens importantes na ampla capacidade de verifica??o, de integra??o e de otimiza??o. / Assembly code synthesis is a process that requires rigorous care. Typically, this process in mature translators and compilers is relatively safe, though some errors have occasionally been identified. In a more restricted context, the translators used in the smaller communities and developed constantly have been more susceptible to these kind of errors. Considering this context, two translation and verification approaches using the B method have been presented. The first approach considers the B component translation to assembly code for a specific platform by using a formal model of the instruction set, which also allows to debug and to check program properties. This approach can formally ensure the semantic consistency of the translation, although the verification process is difficult and time-consuming. This verification effort was somewhat relieved by the development of BEval, a tool which has made better use of the verification techniques. After applying the automatic verification process using the Atelier B tool, BEval was still able to solve, in the certain models, many of the remaining proof obligations, reaching up to 88 % of total obligations. However, the verification process of this translation approach is still complex, requiring several manual interactions. In order to make a translation more efficient and also safe, a second approach for the translating B to virtual machine code was developed. This second approach used the developed translator B2LLVM and applied the automatic generation of tests to check the consistency of the program specifications and their respective assembly code. This translator also supported the code coverage evaluation and the insertion of the traceability annotations. Thus, this study has significantly contributed to developing B translation to assembly code, providing rigorous support for the verification of the translation. Currently, the B2LLVM outweighs 20,9% the percentage of translatable test samples based on grammar compared to the C4B industrial translator. Furthermore, the generated code by B2LLVM has important advantages in the ample capacity of verification, integration and optimization.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:47:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValerioGMJpdf.pdf: 1265506 bytes, checksum: f1fe3ef975bfeb2fce1dad3319a33f34 (MD5) Previous issue date: 2009-09-09 / This work shows a project method proposed to design and build software components from the software functional m del up to assembly code level in a rigorous fashion. This method is based on the B method, which was developed with support and interest of British Petroleum (BP). One goal of this methodology is to contribute to solve an important problem, known as The Verifying Compiler. Besides, this work describes a formal model of Z80 microcontroller and a real system of petroleum area. To achieve this goal, the formal model of Z80 was developed and documented, as it is one key component for the verification upto the assembly level. In order to improve the mentioned methodology, it was applied on a petroleum production test system, which is presented in this work. Part of this technique is performed manually. However, almost of these activities can be automated by a specific compiler. To build such compiler, the formal modelling of microcontroller and modelling of production test system should provide relevant knowledge and experiences to the design of a new compiler. In ummary, this work should improve the viability of one of the most stringent criteria for formal verification: speeding up the verification process, reducing design time and increasing the quality and reliability of the product of the final software. All these qualities are very important for systems that involve serious risks or in need of a high confidence, which is very common in the petroleum industry / Este trabalho apresenta um m?todo de projeto proposta para veri ca??o formal do modelo funcional do software at? o n?vel da linguagem assembly. Esse m?todo ? fundamentada no m?todo B, o qual foi desenvolvido com o apoio e interesse da multinacional do setor de petr?leo e g?s British Petroleum (BP). A evolu??o dessa metodologia tem como objetivo contribuir na resposta de um importante problema, que pertence aos grandes desa os da computa??o, conhecido como The Verifying Compiler . Nesse contexto, o presente trabalho descreve um modelo formal do microcontrolador Z80 e um sistema real da ?rea de petr?leo. O modelo formal do Z80 foi desenvolvido e documentado, por ser um pr?-requisito para a veri ca??o at? n?vel de assembly. A m de validar e desenvolver a metodologia citada, ela foi aplicada em um sistema de teste de produ??o de po?os de petr?leo, o qual ? apresentado neste trabalho. Atualmente, algumas atividades s?o realizadas manualmente. No entanto, uma parte signifi cativa dessas atividades pode ser automatizada atrav?s de um compilador espec?fi co. Para esse m, a modelagem formal do microcontrolador e a modelagem do sistema de teste de produ??o fornecem conhecimentos e experi?ncias importantes para o projeto de um novo compilador. Em suma, esse trabalho deve melhorar a viabilidade de um dos mais rigorosos crit?rios de veri ca??o formal: acelerando o processo de verifica??o, reduzindo o tempo de projeto e aumentando a qualidade e con fian?a do produto de software final. Todas essas qualidades s?o bastante relevantes para sistemas que envolvem s?rios riscos ou exigem alta confian?a, os quais s?o muito comuns na ind?stria do petr?leo

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ErnestoCBM_DISSERT.pdf: 1152535 bytes, checksum: a61c509f155d27fa9ab04bc69c4607e8 (MD5) Previous issue date: 2012-02-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Formal methods and software testing are tools to obtain and control software quality. When used together, they provide mechanisms for software specification, verification and error detection. Even though formal methods allow software to be mathematically verified, they are not enough to assure that a system is free of faults, thus, software testing techniques are necessary to complement the process of verification and validation of a system. Model Based Testing techniques allow tests to be generated from other software artifacts such as specifications and abstract models. Using formal specifications as basis for test creation, we can generate better quality tests, because these specifications are usually precise and free of ambiguity. Fernanda Souza (2009) proposed a method to define test cases from B Method specifications. This method used information from the machine s invariant and the operation s precondition to define positive and negative test cases for an operation, using equivalent class partitioning and boundary value analysis based techniques. However, the method proposed in 2009 was not automated and had conceptual deficiencies like, for instance, it did not fit in a well defined coverage criteria classification. We started our work with a case study that applied the method in an example of B specification from the industry. Based in this case study we ve obtained subsidies to improve it. In our work we evolved the proposed method, rewriting it and adding characteristics to make it compatible with a test classification used by the community. We also improved the method to support specifications structured in different components, to use information from the operation s behavior on the test case generation process and to use new coverage criterias. Besides, we have implemented a tool to automate the method and we have submitted it to more complex case studies / M?todos formais e testes s?o ferramentas para obten??o e controle de qualidade de software. Quando utilizadas em conjunto, elas prov?em mecanismos para especifica??o, verifica??o e detec??o de falhas de um software. Apesar de permitir que sistemas sejam matematicamente verificados, m?todos formais n?o s?o suficientes pra garantir que um sistema esteja livre de defeitos, logo, t?cnicas de teste de software s?o necess?rias para completar o processo de verifica??o e valida??o de um sistema. T?cnicas de Testes Baseados em Modelos permitem que testes sejam gerados a partir de outros artefatos de software como especifica??es e modelos abstratos. Ao utilizarmos especifica??es formais como base para a cria??o de testes, podemos gerar testes de melhor qualidade pois estas especifica??es costumam ser precisas e livres de ambiguidade. Fernanda Souza (2009) prop?s um m?todo para definir casos de teste a partir de especifica??es do M?todo B. Este m?todo utilizava informa??es do invariante de uma m?quina e das pr?-condi??es de uma opera??o para definir casos de teste positivos e negativos para tal opera??o, atrav?s de t?cnicas baseadas em particionamento em classes de equival?ncia e an?lise de valor limite. No entanto, a proposta de 2009 n?o inclu?a automa??o e possu?a algumas defici?ncias conceituais como, por exemplo, n?o se encaixar exatamente em uma classifica??o de crit?rios de cobertura bem definida. Iniciamos nosso trabalho com um estudo de caso que aplicou o m?todo a um exemplo de especifica??o B proveniente da ind?stria. A partir deste estudo obtivemos subs?dios para o aperfei?o?-lo. Em nosso trabalho aperfei?oamos o m?todo proposto, reescrevendo e adicionando caracter?sticas para torn?-lo compat?vel com uma classifica??o de testes utilizada pela comunidade. O m?todo tamb?m foi melhorado para suportar especifica??es estruturadas em v?rios componentes, utilizar informa??es sobre o comportamento da opera??o durante a cria??o de casos de teste e utilizar novos crit?rios de cobertura. Al?m disso, implementamos uma ferramenta para automatiz?-lo e o submetemos a estudos de caso mais complexos

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HanielMB_DISSERT.pdf: 4925062 bytes, checksum: b4c15cc32318b96fa9ccd3be61b6e7e6 (MD5) Previous issue date: 2012-11-01 / PLCs (acronym for Programmable Logic Controllers) perform control operations, receiving information from the environment, processing it and modifying this same environment according to the results produced. They are commonly used in industry in several applications, from mass transport to petroleum industry. As the complexity of these applications increase, and as various are safety critical, a necessity for ensuring that they are reliable arouses. Testing and simulation are the de-facto methods used in the industry to do so, but they can leave flaws undiscovered. Formal methods can provide more confidence in an application s safety, once they permit their mathematical verification. We make use of the B Method, which has been successfully applied in the formal verification of industrial systems, is supported by several tools and can handle decomposition, refinement, and verification of correctness according to the specification. The method we developed and present in this work automatically generates B models from PLC programs and verify them in terms of safety constraints, manually derived from the system requirements. The scope of our method is the PLC programming languages presented in the IEC 61131-3 standard, although we are also able to verify programs not fully compliant with the standard. Our approach aims to ease the integration of formal methods in the industry through the abbreviation of the effort to perform formal verification in PLCs / Controladores L?gico Program?veis (PLCs Programmable Logic Controllers, em ingl?s) desempenham fun??es de controle, recebendo informa??es do ambiente, processando-as e modificando este ambiente de acordo com os resultados obtidos. S?o comumente utilizados na ind?stria nas mais diversas aplica??es, do transporte de massa ? ind?stria do petr?leo, g?s e energias renov?veis. Com o crescente aumento da complexidade dessas aplica??es e do seu uso em sistemas cr?ticos, faz-se necess?ria uma forma de verifica??o que propicie mais confian?a do que testes e simula??o, padr?es mais utilizados na ind?stria, mas que podem deixar falhas n?o tratadas. M?todos formais podem prover maior seguran?a a este tipo de sistema, uma vez que permitem a sua verifica??o matem?tica. Neste trabalho fazemos uso do M?todo B, que ? usado com sucesso na ind?stria para a verifica??o de sistemas cr?ticos, possui amplo apoio ferramental e suporte ? decomposi??o, refinamento e verifica??o de corretude em rela??o ? especifica??o atrav?s de obriga??es de prova. O m?todo desenvolvido e apresentado aqui consiste em gerar automaticamente modelos B a partir de programas para PLCs e verific?-los formalmente em rela??o a propriedades de seguran?a, estas derivadas manualmente a partir dos requisitos do sistema. O escopo do trabalho s?o as linguagens de programa??o para PLCs do padr?o IEC 61131-3, mas sistemas com linguagens que apresentem modifica??es em rela??o ao padr?o tamb?m s?o suportados. Esta abordagem visa facilitar a integra??o de m?todos formais na ind?stria atrav?s da diminui??o do esfor?o para realizar a verifica??o formal de PLCs