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由于系統(tǒng)的巨大規(guī)模，操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的正確性很難用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行描述和驗(yàn)證．在匯編層形式化地對(duì)系統(tǒng)模塊的功能語(yǔ)義進(jìn)行建模，提出一種匯編級(jí)的系統(tǒng)狀態(tài)模型，作為匯編語(yǔ)言層設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的紐帶．通過(guò)定義系統(tǒng)狀態(tài)模型的合法狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)來(lái)建立系統(tǒng)狀態(tài)模型的論域，并以此來(lái)描述匯編層的論域．通過(guò)驗(yàn)證匯編層的功能模塊的正確性來(lái)保證匯編語(yǔ)言層設(shè)計(jì)的正確性，達(dá)到對(duì)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的正確性驗(yàn)證．同時(shí)，使用定理證明工具Isabelle/HOL來(lái)形式化地描述這一系統(tǒng)狀態(tài)模型，基于這一形式化模型，在Isabelle/HOL中驗(yàn)證系統(tǒng)模塊的功能語(yǔ)義的正確性．以實(shí)現(xiàn)的安全可信OS（verifed secure operating system，簡(jiǎn)稱VSOS）為例，闡述了所提出的形式化設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法。說(shuō)明了這一方法的可行性．
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