/CBSVerifi

Verify the basic operations in cloud block storage

Primary LanguageCoq

一种基于分离逻辑的块云存储系统验证工具

在交互式定理证明工具Coq中,我们实现了一个针对块云存储系统(CBS)的验证工具。它具备分离逻辑的关键特性,尤其能支持对CBS程序进行局部推导。

对应实际CBS的主从式架构,工具将CBS细分为两个存储层级:文件层、块层。通过整合内部层级的状态和操作,工具支持表示和验证对实际CBS中的各项数据操作。

工具中证明系统的构建环节

事实上,我们基于分离逻辑,实现了一个关于CBS的证明系统。它涉及到构建建模语言、断言语言、分离逻辑三元组和推理规则等环节。这些环节与工程文件的对应关系如下:

  • 建模语言——Language.v
  • 断言语言——内部堆谓词(InnerPre.v)+ CBS堆谓词(Himpl.v)
  • CBS分离逻辑三元组和推理规则——Rules.v
  • 验证实例——Example.v

此外,还有一些支持工具开发的原有库文件

  • TLC:Coq标准库
  • Fmap.v:有限映射
  • Var.v: 变量符号

工具的实现共涉及3325行代码,其中包括51条定义,242条引理。

最后,工具还提供了7个实例的证明,它们分别为:拷贝数据块、移动数据块、清除文件、读取文件内容、向文件尾部添加一个数据块、创建文件、拷贝文件。以此说明了工具对CBS程序的表示和推理能力。

工具的开发环境

本工具的开发环境为:

  • 操作系统:Windows 10
  • Coq版本:Coq 8.8.0
  • IDE : vscode

工具的编译方式

1. 下载压缩包文件到本地,并解压缩

注意:解压缩后的文件路径中,不可以有中文!!

2. 安装Coq 8.8.0并配置环境变量

  • 安装Coq

​ 下载地址:

https://github.com/coq/coq/releases/download/V8.8.0/coq-8.8.0-installer-windows-x86_64.exe

完成安装后,需要配置Coq的环境变量:

  • 打开环境变量设置

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  • 在系统变量的Path一栏中,添加Coq的安装路径

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3. 在Windows中安装make编译工具

  • 安装终端模拟器Cmder(需要安装full版本

    下载地址:https://cmder.net/

​ cmder解压后即可使用,建议和本工具文件解压到同一个根目录中。

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  • 管理员方式打开cmder,粘贴如下指令

    • 安装软件管理器Chocolatey:

      @powershell -NoProfile -ExecutionPolicy unrestricted -Command "iex ((new-object net.webclient).DownloadString('https://chocolatey.org/install.ps1'))" && SET PATH=%PATH%;%ALLUSERSPROFILE%\chocolatey\bin

      注:如果出现... 未能创建SSL/TLS安全通道 ...的问题时,可参考如下网站进行解决. https://blog.csdn.net/qq_43650934/article/details/106637645

    • 安装make编译工具:

      choco install make

4. 安装完成后,重新打开cmder窗口,进入到解压后的工具文件夹,输入make即可开始编译

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最后,直接双击*.v文件,可以用CoqIDE审阅相应的代码。

(如果此时Coq崩溃,说明路径中有中文)

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