The SECD Microprocessor: A Verification Case Study

این یک نقطه عطف در تأیید ریزپردازنده به کمک ماشین است. گوردون [20] و هانت [32] با راستی‌آزمایی طرح‌های ساده راه را پیشروی کردند، کوهن [12، 13] این کار را با تأیید بخش‌هایی از ریزپردازنده VIPER دنبال کرد. این کار نشان می‌دهد که این پیشگامان و سایر پیشگامان تا چه اندازه در توسعه مدل‌های قابل حمل، ابزارهای مقیاس‌پذیر و یک روش‌شناسی قوی به دست آورده‌اند. یک بررسی فشرده از جستجوی قبلی، با تأکید بر مدل رفتاری زیربنای این سبک راستی‌آزمایی، با یک حساب دقیق و قابل خواندن از معماری SECD، رسمی‌سازی آن، و گزارشی در مورد سازماندهی و اجرای اثبات صحت خودکار دنبال می‌شود. در HOL. این مونوگراف در مورد پروژه کارشناسی ارشد گراهام گزارش می دهد و نشان می دهد که - در دستان درست - ابزارها و روش شناسی برای تأیید رسمی می تواند (و بنابراین باید؟) اکنون توسط شخصی با تخصص کمی در روش های رسمی برای تأیید یک روش غیر پیش پا افتاده استفاده شود. ریزپردازنده در مقیاس زمانی محدود این به معنای کوچک شمردن دستاورد گراهام نیست. تولید این اثبات، که مانند گراهام از ادبیات قبلی انجام می‌دهد، فراتر از یک پروژه معمولی کارشناسی ارشد است. دستاورد این است که، با ارائه این نمایشگاه، مهندسی که به راستی‌آزمایی طرح‌های ریزپردازنده مشابه رسیدگی می‌کند، دید واضحی از نقاط عطفی که باید در این راه طی شود، و روش‌هایی که برای دستیابی به آن‌ها باید اعمال شود، خواهد داشت.

This is a milestone in machine-assisted microprocessor verification. Gordon [20] and Hunt [32] led the way with their verifications of sim­ ple designs, Cohn [12, 13] followed this with the verification of parts of the VIPER microprocessor. This work illustrates how much these, and other, pioneers achieved in developing tractable models, scalable tools, and a robust methodology. A condensed review of previous re­ search, emphasising the behavioural model underlying this style of verification is followed by a careful, and remarkably readable, ac­ count of the SECD architecture, its formalisation, and a report on the organisation and execution of the automated correctness proof in HOL. This monograph reports on Graham's MSc project, demonstrat­ ing that - in the right hands - the tools and methodology for formal verification can (and therefore should?) now be applied by someone with little previous expertise in formal methods, to verify a non-trivial microprocessor in a limited timescale. This is not to belittle Graham's achievement; the production of this proof, work­ ing as Graham did from the previous literature, goes well beyond a typical MSc project. The achievement is that, with this exposition to hand, an engineer tackling the verification of similar microprocessor designs will have a clear view of the milestones that must be passed on the way, and of the methods to be applied to achieve them.