이산사건시스템 형식론 기반 시뮬레이션 모델의 요구사항 명세 및 정적 코드 검증 도구
Requirements Specification and Static Code Verification of Simulation Models based on Discrete Event System Formalism
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초록
본 논문은 이산사건시스템 형식론 기반 시뮬레이션 모델의 신뢰성 향상을 위한 요구사항 명세와LLVM/Clang 프레임워크 기반의 정적 코드 검증 도구를 제안한다. 국방 분야 등 복잡한 시스템의 모델링 및시뮬레이션에서는 모델 코드와 시뮬레이션 엔진 API 간의 정확한 상호작용이 필수적이며, 이를 위반하면 탐지가 어려운 런타임 오류가 발생하여 시뮬레이션 결과의 유효성을 심각하게 저해할 수 있다. 본 연구에서는MUST-CALL, NEVER-CALL, MUST-FOLLOW와 같은 요구사항 명세를 체계적으로 정의하고, 이를 검증하기 위한 도구로 LLVM/Clang의 경로 민감 심볼릭 실행 엔진을 활용하여 소스코드 실행 전에 검증하고, DES 모델링의 특수성을 반영한 커스텀 체커를 통해 정의된 명세 위반 여부를 체계적으로 검증한다. 이러한접근은 도메인 특화 오류를 효과적으로 탐지하여 런타임 오류를 줄이고 신뢰성 높은 시뮬레이션 모델의 효율적인 개발에 기여할 수 있다.
Abstract
This paper proposes a requirements specification and a static code verification based on the LLVM/Clang framework for simulation models based on the Discrete Event System (DES) formalism. In the modeling and simulation of complex systems, precise interaction between the model code and the simulation engine's API is essential for the early detection and resolution of code errors. This research defines requirement specifications like MUST-CALL, NEVER-CALL, and MUST-FOLLOW to support developers in strictly adhering to simulation model development guidelines. The proposed tool utilizes LLVM/Clang’s static analysis to parse C++ code and systematically check for violations of the defined requirement specifications before execution. A key contribution of this research is performing static code verification that reflects the specific characteristics of modeling based on the DES formalism. This approach aims to reduce runtime errors and improve model maintainability, ultimately contributing to the development of efficient and reliable models.