|
|
A Decision Procedure for Strong-Separation Logic
Dacík, Tomáš ; Rogalewicz, Adam (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Separační logika (SL) patří mezi nejúspěšnější nástroje pro verifikaci programů pracujících s dynamicky alokovanou pamětí. Její vysoká expresivita ovšem přináší nerozhodnutelnost pokud formule kombinují více jejích spojek, především separační implikace. Jako řešení byla navrhnuta takzvaná silně-separační logika (SSL), která díky striktnější definici sémantiky rozšiřuje rozhodnutelný fragment a přitom zůstává vhodná pro verifikaci programů. V současnosti ale neexistuje žádná implementace rozhodovací procedury pro tuto logiku. Tato práce se zaměřuje na návrh a implementaci rozhodovací procedury pro SSL založené na překladu vstupní formule na formuli v prvořádové logice, jejíž splnitelnost je poté možné ověřit pomocí specializovaných nástrojů. Experimentální výsledky na omezeném fragmentu, kde SL a SSL splývají, ukazují, že navržený nástroj je schopen efektivně řešit formule pocházející z verifikačních nástrojů a výrazně překonává všechny ostatní existující rozhodovací procedury, které jsou také založené na překladu. Během experimentů jsme také odhalili několik případů nekorektnosti heuristik použitých v rozhodovací proceduře pro SL implementované v nástroji cvc5. Na základě našich hlášení byly tyto heuristiky opraveny.
|
|
|
Chaos Testing of the Strimzi Project Using the Litmus Platform
Zrnčík, Henrich ; Smrčka, Aleš (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Posledná dekáda v poli softwarového inžinierstva sa niesla v duchu automatizácie a abstrakcie. Vzostup nového spôsobu písania a menežovania softwaru (taktiež známeho ako architektúra mikroslužieb) so sebou taktiež priniesol nové výzvy v rámci zaručovania kvality softwaru. Beh systému v cloudovom prostredí s množstvom komponentov, ktoré sú roztrúsene po rôznych uzloch vyžaduje uvažovanie o závislostiach medzi týmito komponentami a dodatočné testovanie ktoré potvrdí odolnosť systému. Riešením je chaos inžinierstvo, často považované za logický krok po testovaní systému ako celku. Táto práca sa zaoberá riešením problému nedostatočných možností pre aplikáciu chaosu (a to prostredníctvom projektu Litmus) do produktu Apache Kafka, ktorý je nasadený na Kubernetes platforme ako súčasť projektu Strimzi. Inými slovami, aby sme mohli aplikovať chaos na projekte Strimzi, či iných systémoch ktoré ho používajú, musíme vytvoriť úplne nové časti Litmusu. Čo sa samotnej aplikácie chaosu týka, fakt že Strimzi je systém sám o sebe, avšak často súčasť iných systémov, znamená že budeme potrebovať vytvoriť rozšírenejšie riešenia. Práca je zavŕšená výslednými experimentami a potvrdením odolnosťi projektu v reálnom nasadení.
|
|
|
Improvements of the ASMA Tool for Analysis of String Manipulating Programs via Symbolic Automata
Kmenta, Martin ; Lengál, Ondřej (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
V této práci se zabýváme regulárním model checkingem, což je technika pro analýzu programů, jejíchž stavový prostor může být nekonečný v důsledku práce například s neomezenými frontami, parametry, dynamicky propojenými datovými strukturami, rekurzivními procedurami nebo řetězci. Cílem této práce bylo implementovat vylepšení stávajícího prototypu nástroje ASMA implementujícího regulárním model checking nad knihovnou Automata of Microsoftu. Provedli jsme analýzu zdrojového kódu nástroje ASMA a zopakovaly analýzy všech dostupných srovnávacích programů. Identifikovali jsme některá úzká místa a několik z nich jsme vyřešili. Zejména jsme integrovali knihovnu obsahující další redukční algoritmy do nástroje ASMA, vytvořili několik nových verzí operace reverzní konkatenace, která se v benchmarcích ukázala jako velmi nákladná, vylepšili rozhraní příkazového řádku ASMA a implementovali některé další optimalizace. Výpočetní čas se při analýze větších programů snížil o 90 %.
|
|
|
Static Analysis Using Facebook Infer Focused on Errors in RCU-Based Synchronisation
Marek, Daniel ; Malík, Viktor (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Read Copy Update (RCU) je synchronizační mechanismus, který se primárně používa v jádře Linuxu. Mezi jeho vyhledávané vlastnosti patří téměř nulová režie a vysoká rychlost při čtení sdílené paměti. RCU má soubor pravidel používaní, která je potřeba dodržovat, aby synchronizace fungovala správně. Náš výzkum ukázal, že neexistuje žádný analyzátor, který by pořádně kontroloval dodržování pravidel používaní RCU. K překonání tohoto problému jsme navrhli nový analyzátor, který se zaměřuje na porušování pravidel používaní RCU. Analyzátor je založen na statické analýze a implementován jako modul pro nástroj pro statickou analýzu Facebook/Meta Infer. Tato platforma byla vybrána, protože poskytuje škálovatelnost, která je potřebná při práci s tak rozsáhlým softwarem, jakým je Linuxové jádro. Navržený analyzátor je schopen detekovat více porušení pravidel používaní RCU, z nichž každé vede buď na race condition, nebo uváznutí. Je také schopen generovat varování pro situace, kdy je použito volání zastaralé funkce nebo když jsou detekována nekompatibilní primitiva RCU čtecího a zapisovacího procesu. Analyzátor je první svého druhu a může se stát základem pro budoucí vývoj analyzátorů v oblasti Read Copy Update. Kromě toho může být použit jako testovací nástroj v cyklu vývoje jádra Linuxu.
|
|
|
Program Loop Unwinding in the 2LS Framework
Nečas, František ; Vojnar, Tomáš (referee) ; Malík, Viktor (advisor)
Cílem této práce je navrhnout vylepšený mechanismus rozbalování smyček pro analyzátor 2LS. 2LS je nástroj pro statickou analýzu C programů založený na usuzování o programech pomocí SMT solveru. Kombinuje několik běžných verifikačních technik do algoritmu zvaného k I k I. Jednou z klíčových součástí tohoto algoritmu je rozbalování smyček programu. Současné řešení bohužel neumožňuje správně rozbalovat smyčky obsahující operace s dynamicky alokovanou pamětí. Námi navrhované řešení je založeno na rozbalování smyček v GOTO programu namísto SSA formy, díky čemuž je možné správně pracovat s dynamickými objekty a operacemi s nimi. Navržené řešení bylo implementováno v nástroji 2LS a naše experimenty na sadě testů z mezinárodní soutěže ve verifikaci software (SV-COMP) ukazují, že zvyšuje korektnost analýzy programů pracujících s dynamickými objekty.
|
|
|
Efficient Automata Techniques and Their Applications
Havlena, Vojtěch ; Jančar, Petr (referee) ; Mayr, Richard (referee) ; Esparza, Javier (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Tato práce se zabývá vývojem efektivních technik pro konečné automaty a jejich aplikace. Zejména se věnujeme konečným automatům použitých pří detekci útoků v síťovém provozu a automatům v rozhodovacích procedurách a verifikaci. V první části práce navrhujeme techniky přibližné redukce nedeterministických automatů, které snižují spotřebu zdrojů v hardwarově akcelerovaném zkoumání obsahu paketů. Druhá část práce je je věnována automatům v rozhodovacích procedurách, zejména slabé monadické logice druhého řádů k následníků (WSkS) a teorie nad řetězci. Navrhujeme novou rozhodovací proceduru pro WS2S založenou na automatových termech, umožňující efektivně prořezávat stavový prostor. Dále studujeme techniky předzpracování WSkS formulí za účelem snížení velikosti konstruovaných automatů. Automaty jsme také aplikovali v rozhodovací proceduře teorie nad řetězci pro efektivní reprezentaci důkazového stromu. V poslední části práce potom navrhujeme optimalizace rank-based komplementace Buchiho automatů, které snižuje počet generovaných stavů během konstrukce komplementu.
|
|
|
Minimization of Counting Automata
Turcel, Matej ; Vojnar, Tomáš (referee) ; Holík, Lukáš (advisor)
Táto práca sa zaoberá redukciou veľkosti tzv. čítačových automatov. Čítačové automaty rozširujú klasické konečné automaty o čítače s obmedzeným rozsahom hodnôt. Umožňujú tým efektívne spracovať napr. regulárne výrazy s opakovaním: a{5,10}. V tejto práci sa zaoberáme reláciou simulácie v čítačových automatoch, pomocou ktorej sme schopní zredukovať ich veľkosť. Opierame sa pritom o klasickú simuláciu v konečných automatoch, ktorú netriviálnym spôsobom rozširujeme na čítačové automaty. Kľúčovým rozdielom je nutnosť simulovať okrem stavov taktiež čítače. Za týmto účelom zavádzame nový koncept parametrizovanej relácie simulácie, a navrhujeme metódy výpočtu tejto relácie a redukcie veľkosti čítačových automatov pomocou nej. Navrhnuté metódy sú tiež implementované a je vyhodnotená ich efektivita.
|
|
|
Advanced Static Analysis of Atomicity in Concurrent Programs through Facebook Infer
Harmim, Dominik ; Rogalewicz, Adam (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Nástroj Atomer je statický analyzátor založený na myšlence, že pokud jsou některé sekvence funkcí vícevláknového programu prováděny v některých bězích pod zámky, je pravděpodobně zamýšleno, že mají být vždy provedeny atomicky. Analyzátor Atomer se tudíž snaží takové sekvence hledat a poté zjišťovat, pro které z nich může být v některých jiných bězích programu porušena atomicita. Autor této diplomové práce ve své bakalářské práci navrhl a implementoval první verzi nástroje Atomer jako zásuvný modul aplikačního rámce Facebook Infer. V této diplomové práci je navržena nová a výrazně vylepšená verze analyzátoru Atomer. Cílem vylepšení je zvýšení jak škálovatelnosti, tak přesnosti. Kromě toho byla přidána podpora pro několik původně nepodporovaných programovacích vlastností (včetně např. možnosti analyzovat programy napsané v jazycích C++ a Java nebo podpory pro reentrantní zámky nebo stráže zámků, tzv. "lock guards"). Prostřednictvím řady experimentů (včetně experimentů s reálnými programy a reálnými chybami) se ukázalo, že nová verze nástroje Atomer je skutečně mnohem obecnější, přesnější a lépe škáluje.
|
|
|
Minimization of Counting Automata
Turcel, Matej ; Vojnar, Tomáš (referee) ; Holík, Lukáš (advisor)
Táto práca sa zaoberá redukciou veľkosti tzv. čítačových automatov. Čítačové automaty rozširujú klasické konečné automaty o čítače s obmedzeným rozsahom hodnôt. Umožňujú tým efektívne spracovať napr. regulárne výrazy s opakovaním: a{5,10}. V tejto práci sa zaoberáme reláciou simulácie v čítačových automatoch, pomocou ktorej sme schopní zredukovať ich veľkosť. Opierame sa pritom o klasickú simuláciu v konečných automatoch, ktorú netriviálnym spôsobom rozširujeme na čítačové automaty. Kľúčovým rozdielom je nutnosť simulovať okrem stavov taktiež čítače. Za týmto účelom zavádzame nový koncept parametrizovanej relácie simulácie, a navrhujeme metódy výpočtu tejto relácie a redukcie veľkosti čítačových automatov pomocou nej. Navrhnuté metódy sú tiež implementované a je vyhodnotená ich efektivita.
|
|
|
Test Results Management System Complementing the tmt Tool
Dubaj, Ondrej ; Hruška, Martin (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
This diploma thesis deals with the area of software testing, more precisely with the topic of managing test results. The aim of this work is to find, set up and implement a system that complements the missing functionality of the TMT tool, which is going to replace the Nitrate tool in Red Hat as a test management system. The content of this work is a basic introduction to the tools Nitrate, TMT and other technologies used in Red Hat. Furthermore, the work presents the current state of the test infrastructure and collected user requirements for a new system for managing test results. Subsequently, the ReportPortal tool is introduced as a system for test results management and the missing functionality is defined. The rest of the work is devoted to setting up the system itself and implementing the missing functionality, along with implementing the infrastructure needed to import test results into ReportPortal. The work describes the method of deploying the system in use and feedback from users. The deployed system is evaluated and its further possible improvements are discussed.
|
guest ::
