proctype 错误中未达到 Promela SPIN

Question

我对 SPIN 和 Promela 还很陌生，在尝试验证模型中的 liveness 属性时遇到了这个错误。

错误代码：

unreached in proctype P
        (0 of 29 states)
unreached in proctype monitor
        mutex_assert.pml:39, state 1, "assert(!((mutex>1)))"
        mutex_assert.pml:42, state 2, "-end-"
        (2 of 2 states)
unreached in init
        (0 of 3 states)
unreached in claim ltl_0
        _spin_nvr.tmp:10, state 13, "-end-"
        (1 of 13 states)

pan: elapsed time 0 seconds

代码基本上是彼得森算法的实现，我检查了安全性，它似乎是有效的。但是，每当我尝试使用 ltl {[]((wait -> (cs)))} 验证 liveness 属性时，都会出现上述错误。我不确定他们的意思，所以我不知道如何继续......

我的代码如下：

#define N 3
#define wait   (P[1]@WAIT)
#define cs     (P[1]@CRITICAL)

int pos[N]; 
int step[N]; 
int enter;
byte mutex;
ltl {[]((wait -> <> (cs)))}

proctype P(int i) {
  int t;
  int k;
  WAIT:
  for (t : 1 .. (N-1)){
  pos[i] = t
  step[t] = i
  k = 0;
  do
  ::  atomic {(k != i && k < N && (pos[k] < t|| step[t] != i)) -> k++}
  ::  atomic {k == i -> k++}
  ::  atomic {k == N -> break}
  od;
  }

CRITICAL:
  atomic {mutex++;
  printf("MSC: P(%d) HAS ENTERED THE CRITICAL SECTION.\n", i);
  mutex--;}
  pos[i] = 0;
}

init {
  atomic { run P(0); }
}

Answer 1

一般回答

这是一个警告，告诉您某些状态由于从未进行过转换而无法访问。

一般来说，这不是一个错误，但仔细查看不可达状态是一个良好做法 em>您建模的每个例程，并检查您是否期望它们都不可访问。 即在模型不正确的情况下。预期的行为。

注意。您可以在特定代码行前面使用标签 end: 来标记有效的终止状态，以便摆脱这些警告，例如当您的程序没有终止时。更多信息here。

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具体答案

我无法重现您的输出。特别是，通过运行

~$ spin -a file.pml
~$ gcc pan.c
~$ ./a.out -a

我得到以下输出，与你的不同：

(Spin Version 6.4.3 -- 16 December 2014)
    + Partial Order Reduction

Full statespace search for:
    never claim             + (ltl_0)
    assertion violations    + (if within scope of claim)
    acceptance   cycles     + (fairness disabled)
    invalid end states  - (disabled by never claim)

State-vector 64 byte, depth reached 47, errors: 0
       41 states, stored (58 visited)
       18 states, matched
       76 transitions (= visited+matched)
        0 atomic steps
hash conflicts:         0 (resolved)

Stats on memory usage (in Megabytes):
    0.004   equivalent memory usage for states (stored*(State-vector + overhead))
    0.288   actual memory usage for states
  128.000   memory used for hash table (-w24)
    0.534   memory used for DFS stack (-m10000)
  128.730   total actual memory usage


unreached in proctype P
    (0 of 29 states)
unreached in init
    (0 of 3 states)
unreached in claim ltl_0
    _spin_nvr.tmp:10, state 13, "-end-"
    (1 of 13 states)

pan: elapsed time 0 seconds

特别是，我缺少关于 monitor 过程中未达到状态的警告。就我而言，从源代码来看，我得到的警告都没有问题。

要么您使用的 Spin 版本与我不同，要么您没有在问题中包含完整的源代码。在后一种情况下，您可以编辑您的问题并添加代码吗？之后我会更新我的答案。

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编辑：在 cmets 中，您询问以下消息是什么意思："unreached in claim ltl_0 _spin_nvr.tmp:10, state 13, "-end-"”。

如果你打开文件_spin_nvr.tmp，你可以看到下面这段Promela代码，它对应一个Büchi automaton接受所有且仅违反您的 ltl 属性的执行 []((wait -> (cs))).

never ltl_0 {    /* !([] ((! ((P[1]@WAIT))) || (<> ((P[1]@CRITICAL))))) */
T0_init:
    do
    :: (! ((! ((P[1]@WAIT)))) && ! (((P[1]@CRITICAL)))) -> goto accept_S4
    :: (1) -> goto T0_init
    od;
accept_S4:
    do
    :: (! (((P[1]@CRITICAL)))) -> goto accept_S4
    od;
}

该消息只是警告您此代码的执行将永远不会到达最后一个右括号}（状态“-end-”），这意味着该过程确实永不终止。