|
Automata in Decision Procedures and Performance Analysis
Fiedor, Tomáš ; Barnat, Jiří (referee) ; Radu, Iosif (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Tato práce se věnuje vylepšení současného stavu formalní analýzy a verifikace založené na automatech a zaměřené na systémy s nekonečnými stavovými prostory. V první části se práce zabývá dvěma rozhodovacími procedurami pro logiku WS1S, které jsou založené na korespondenci mezi formulemi logiky WS1S a konečnými automaty. První metoda je založena na tzv. antiřetězcích, ale, je limitována pouze na formule v prenexním normálním tvaru. Následně je tento přístup zobecněn na libovolné formule, jsou zavedeny tzv. jazykové termy a na jejich základě je navržena nová procedura, která pracuje za běhu a zpracovává tyto termy "líným" způsobem. Abychom získali efektivní rozhodovací proceduru, je dále navržena sada optimalizací (přičemž některé nejsou limitovány pouze pro naše přístupy). Obě metody jsou srovnány s ostatními nástroji implementujícími různé známé rozhodovací procedury. Získané výsledky jsou povzbuzující a ukazují, že použitelnost logiky WS1S je možno rozšířit na širší třídu formulí. V druhé části se práce zabývá analýzou mezí zdrojů programů manipulujících s haldou. Je zde navržena nová třída tzv. tvarových norem založených na délkách cest mezi význačnými místy na haldě, které jsou automaticky odvozovány z analyzovaného programu. Na základě této třídy norem je dále navržen kalkul, který je schopen přesně odvodit změny odvozených normů a použít je k vygenerování odpovídající celočíselné reprezentace vstupního programu, která je následně využita pro následovanou dedikovanou analýzou mezí zdrojů. Tato metoda byla implementována nad analýzou tvaru založenou na tzv. lesních automatech, implementovanou v nástroji Forester, a dále byl použit dobře zavedený analyzátor mezí zdrojů, implementovaný v nástroji Loopus. V experimentální evaluaci bylo ukázáno, že je opravdu takto získán silný analyzátor, který je schopen odvodit meze programů, které ještě nikdy plně automatizovaně odvozené nebyly.
|
|
Efficient Representation of Program States
Jančík, Pavel ; Kofroň, Jan (advisor) ; Gargantini, Angelo (referee) ; Barnat, Jiří (referee)
Při verifikaci programů se snažíme rozhodnout, zda program obsahuje či neobsahuje chyby. Základním předpokladem všech verifikačních postupů je efektivní reprezentace a manipulace se stavy programů. V této práci představujeme techniky pro nalezení nepodstatných informací ve stavech programů a pro jejich odstranění. Tato práce obsahuje redukce vhodné pro explicitní i symbolickou reprezentaci stavů. Naše postupy vhodné pro explicitní reprezentaci byly speciálně navrženy pro vícevláknové programy. Naše analýzy dokáží nalézt takové hodnoty v dynamicky alokovaných objektech, tedy na haldě, které program již nebude v následujících krocích číst. Logické formule v predikátové nebo výrokové logice jsou převažující symbolickou reprezentací množin stavů programu. Craigovy interpolanty jsou jedním z obvyklých postupů pro získání formulí s požadovanými vlastnostmi. V této práci představujeme nový způsob jejich výpočtu, který používá přiřazení proměnných pro zmenšení jejich velikosti. Pomocí přiřazení proměnných můžeme zablokovat ty cesty v programu, které nechceme, aby interpolant bral v potaz a tím zmenšit jejich velikost.
|
|
Automata in Decision Procedures and Performance Analysis
Fiedor, Tomáš ; Barnat, Jiří (referee) ; Radu, Iosif (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Tato práce se věnuje vylepšení současného stavu formalní analýzy a verifikace založené na automatech a zaměřené na systémy s nekonečnými stavovými prostory. V první části se práce zabývá dvěma rozhodovacími procedurami pro logiku WS1S, které jsou založené na korespondenci mezi formulemi logiky WS1S a konečnými automaty. První metoda je založena na tzv. antiřetězcích, ale, je limitována pouze na formule v prenexním normálním tvaru. Následně je tento přístup zobecněn na libovolné formule, jsou zavedeny tzv. jazykové termy a na jejich základě je navržena nová procedura, která pracuje za běhu a zpracovává tyto termy "líným" způsobem. Abychom získali efektivní rozhodovací proceduru, je dále navržena sada optimalizací (přičemž některé nejsou limitovány pouze pro naše přístupy). Obě metody jsou srovnány s ostatními nástroji implementujícími různé známé rozhodovací procedury. Získané výsledky jsou povzbuzující a ukazují, že použitelnost logiky WS1S je možno rozšířit na širší třídu formulí. V druhé části se práce zabývá analýzou mezí zdrojů programů manipulujících s haldou. Je zde navržena nová třída tzv. tvarových norem založených na délkách cest mezi význačnými místy na haldě, které jsou automaticky odvozovány z analyzovaného programu. Na základě této třídy norem je dále navržen kalkul, který je schopen přesně odvodit změny odvozených normů a použít je k vygenerování odpovídající celočíselné reprezentace vstupního programu, která je následně využita pro následovanou dedikovanou analýzou mezí zdrojů. Tato metoda byla implementována nad analýzou tvaru založenou na tzv. lesních automatech, implementovanou v nástroji Forester, a dále byl použit dobře zavedený analyzátor mezí zdrojů, implementovaný v nástroji Loopus. V experimentální evaluaci bylo ukázáno, že je opravdu takto získán silný analyzátor, který je schopen odvodit meze programů, které ještě nikdy plně automatizovaně odvozené nebyly.
|
|
Efficient Representation of Program States
Jančík, Pavel ; Kofroň, Jan (advisor) ; Gargantini, Angelo (referee) ; Barnat, Jiří (referee)
Při verifikaci programů se snažíme rozhodnout, zda program obsahuje či neobsahuje chyby. Základním předpokladem všech verifikačních postupů je efektivní reprezentace a manipulace se stavy programů. V této práci představujeme techniky pro nalezení nepodstatných informací ve stavech programů a pro jejich odstranění. Tato práce obsahuje redukce vhodné pro explicitní i symbolickou reprezentaci stavů. Naše postupy vhodné pro explicitní reprezentaci byly speciálně navrženy pro vícevláknové programy. Naše analýzy dokáží nalézt takové hodnoty v dynamicky alokovaných objektech, tedy na haldě, které program již nebude v následujících krocích číst. Logické formule v predikátové nebo výrokové logice jsou převažující symbolickou reprezentací množin stavů programu. Craigovy interpolanty jsou jedním z obvyklých postupů pro získání formulí s požadovanými vlastnostmi. V této práci představujeme nový způsob jejich výpočtu, který používá přiřazení proměnných pro zmenšení jejich velikosti. Pomocí přiřazení proměnných můžeme zablokovat ty cesty v programu, které nechceme, aby interpolant bral v potaz a tím zmenšit jejich velikost.
|