协议的验证

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一、实验课程内容和基本要求

（一） 试验设备与工具软件（上机环境与工具软件）

（1）实验所需仪器设备：计算机。

（2）实验所需工具软件：SPIN。

（二）具体内容

基于PROMELA语言的协议分析验证

用PROMELA语言描述以下协议并进行模拟仿真与协议验证，检测协议的正确性：

(1)数据链路层协议

(2)AB协议

(3)GO-BACK-N协议

（三）基本要求

(1)熟悉工具软件SPIN的安装与使用

(2)掌握用PROMELA语言对协议进行描述的方法

实验内容

实验一：使用停等协议

一、实验目的

1. 熟悉数据链路层协议，并能用PROMELA语言正确描述 2. 掌握用SPIN验证协议的方法

二、实验原理

对于给定的一个使用PROMELA描述的协议系统，SPIN可以对其执行任意的模拟，也可以生成一个C代码程序，然后对该系统的正确性进行有效检验，并报告系统中出现的死锁，无效的循环，未定义的接受和标记不完全等情况。

三、实验仪器

PC机

四、实验内容及步骤

实验内容：熟悉数据链路层协议，并将协议条件修改为：报文和应答均会出错，且都丢失，接受方没有无限接受能力。 实验步骤： 1.熟悉数据链路层协议，并进行相应修改 2.用PROMELA语言描述协议 3.用SPIN对协议进行验证

代码实现

#define MAXSEQ 5
mtype={Msg,Ack,Nak,Err,Mis};
chan SenderToReceiver=[1] of {mtype,byte,byte};
chan ReceiverToSender=[1] of {mtype,byte,byte};

proctype SENDER(chan InCh,OutCh)
{
    byte SendData;
    byte SendSeq;
    byte ReceivedSeq;
    SendData=MAXSEQ-1;
    do
        ::SendData=(SendData+1)%MAXSEQ;
    again:  if //由于是随机选择执行, 所以多放置一些Msg提高命中概率
            ::OutCh!Msg(SendData,SendSeq)
            ::OutCh!Msg(SendData,SendSeq)
            ::OutCh!Msg(SendData,SendSeq)
            ::OutCh!Msg(SendData,SendSeq)
            ::OutCh!Msg(SendData,SendSeq)
            ::OutCh!Msg(SendData,SendSeq)
            ::OutCh!Err(0,0)
            ::OutCh!Mis(0,0)
        fi;

        if
            ::timeout->
                goto again
            ::InCh?Mis(0,0)->
                goto again
            ::InCh?Err(0,0)->
                goto again
            ::InCh?Nak(ReceivedSeq,0)->
                end1: goto again
            ::InCh?Ack(ReceivedSeq,0)->
                if
                    ::(ReceivedSeq==SendSeq)->
                        goto progress
                    ::(ReceivedSeq!=SendSeq)->
                        end2: goto again
                fi
        fi;
    progress: SendSeq=1-SendSeq;
    od;
}

proctype RECEIVER(chan InCh,OutCh)
{
    byte ReceivedData;
    byte ReceivedSeq;
    byte Expe