Abstract Interpretation of FIFO channels

We address the analysis and the verification of communicating systems, which are systems built from sequential processes communicating via unbounded FIFO channels. We adopt the Abstract Interpretation approach to this problem, by defining approximate representations of sets of configuration of FIFO channels. In this paper we restrict our attention to the case where processes are finite-state processes and the alphabet of exchanged messages is finite. We first focus on systems with only one queue, for which we propose an abstract lattice based on regular languages, and we then generalize our proposal to systems with several queues. In particular, we define for these systems two abstract lattices, which are resp. non-relational and relational abstract lattices. We use those lattices for computing an over-approximation of the reachability set of a CFSM. Our experimental evaluation shows that, for some protocols, we obtain results that are as good as those obtained by exact methods founded on acceleration techniques. \\ Nous nous interessons a l'analyse et a la verification de systemes communiquants, qui sont des systemes formes de processus sequentiels communiquant par des files de communication non bornees. Nous proposons de suivre l'approche de l'interpretation abstraite, en definissant des representations approchees pour les ensembles de configuration de files de communication. Dans le cadre de cet article, nous nous restreignons au cas ou les processus sont d'etat fini et l'alphabet des messages echanges est egalement fini. Nous etudions d'abord les systemes avec une seule file de communication, pour lesquels nous proposons un treillis abstrait fonde sur les langages reguliers, puis generalisons notre proposition aux systemes avec plusieurs files. En particulier nous definissons pour ces derniers deux treillis abstraits, le premier non-relationel et le second relationel, c'est-a-dire capable de representer des proprietes liant deux files de communication differentes. Nous utiliserons ces treillis pour calculer une sur-approximation de l'ensemble d'atteignabilite d'un CFSM. Notre evaluation experimentale montre que nous obtenons, sur certains protocoles, des resultats aussi bons que ceux obtenus par des methodes exactes fondees sur des techniques d'acceleration.