Exp.Open 2.0: A Flexible Tool Integrating Partial Order, Compositional, and On-The-Fly Verification Methods [chapter]

Frédéric Lang
2005 Lecture Notes in Computer Science  
It is desirable to integrate formal verification techniques applicable to different languages. We present Exp.Open 2.0, a new tool of the Cadp verification toolbox which combines several features. First, Exp.Open 2.0 allows to describe concurrent systems as a composition of finite state machines, using either synchronization vectors, or parallel composition, hiding, renaming, and cut operators from several process algebras (Ccs, Csp, Lotos, E-Lotos, µCrl). Second, together with other tools of
more » ... dp, Exp.Open 2.0 allows state space generation and on-the-fly exploration. Third, Exp.Open 2.0 implements on-the-fly partial order reductions to avoid the generation of irrelevant interleavings of independent transitions. Fourth, Exp.Open 2.0 allows to export models towards other tools using interchange formats such as automata networks and Petri nets. Finally, we show some practical applications and measure the efficiency of Exp.Open 2.0 on several benchmarks. Exp.Open 2.0 : un outil flexible intégrant réductions d'ordres partiels, vérification compositionnelle et vérificationà la volée Résumé : Il est souhaitable d'intégrer les techniques de vérification formelle applicablesà différents langages. Nous présentons Exp.Open 2.0, un nouvel outil de la boîteà outils Cadp, qui combine plusieurs fonctionnalités. Premièrement, Exp.Open 2.0 permet de décrire des systèmes concurrents comme des compositions de machinesàétats finis, en utilisant des vecteurs de synchronisation et des opérateurs de composition parallèle, de masquage, de renommage et de coupure tirés de plusieurs algèbres de processus (Ccs, Csp, Lotos, E-Lotos, µCrl). Deuxièmement, avec d'autres outils de Cadp, Exp.Open 2.0 permet de générer et d'explorerà la volée les espaces d'états des systèmes décrits. Troisièmement, Exp.Open 2.0 met en oeuvre des réductions d'ordre partielà la volée afin d'éviter la génération d'entrelacements inutiles de transitions indépendantes. Quatrièmement, Exp.Open 2.0 permet d'exporter les modèles vers d'autres outils par le biais de formats d'échange, tels que des réseaux d'automates et des réseaux de Petri. Finalement, nous présentons quelques applications pratiques et nous mesurons l'efficacité de Exp.Open 2.0 sur plusieurs cas d'étude. Mots-clés : algèbre de processus, composition parallèle, model checking, réduction d'ordre partiel, système concurrent, système de transitionsétiquetées, vecteur de synchronisation, vérificationà la volée, vérification compositionnelle, vérification de modèle, vérificationénumérative In this report, we present Exp.Open 2.0, a new tool that addresses these issues. Exp.Open 2.0 is part of Cadp [19] (Construction and Analysis of Distributed Processes) 1 , a toolbox for protocol engineering that offers functionalities ranging from mere interactive simulation up to the most recent verification techniques. Exp.Open 2.0 builds upon the existing software components of Cadp, especially for handling Ltss. Earlier versions of Cadp contained a tool named Exp.Open 1.0, developed in 1995 by L. Mounier (Université Joseph Fourier, Grenoble, France), that combined on-the-fly verification and compositional verification for Lotos [39] . To develop Exp.Open 2.0, we deeply revisited the principles of Exp.Open 1.0 and rewrote the tool entirely from scratch to extend its input language, to provide new functionalities, and to support partial order reductions.
doi:10.1007/11589976_6 fatcat:4rxd7fdwtzc67l2yl4vsaezntu