|
|
Static Analysis Using Facebook Infer to Find Atomicity Violations
Harmim, Dominik ; Smrčka, Aleš (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
The goal of this thesis is to propose a static analyser that detects atomicity violations. The proposed analyser Atomer is implemented as a module of Facebook Infer, which is an open-source and extendable static analysis framework that promotes efficient modular and incremental analysis. The analyser works on the level of sequences of function calls. The proposed solution is based on the assumption that sequences executed atomically once should probably be executed always atomically. The implemented analyser has been successfully verified and evaluated on both smaller programs created for testing purposes as well as publicly available benchmarks derived from real-life low-level programs.
|
|
|
Creation of Sparse Adapter for the Code Listener Infrastructure
Pokorný, Jan ; Peringer, Petr (referee) ; Dudka, Kamil (advisor)
Program checking is indisputably important, especially if originating in formal methods. VeriFIT at FIT BUT uses custom Code Listener (CL) infrastructure modularly interconnecting the front-end, typically a code parser adapter, and the back-end, typically an analyser. Our aim is to offer a former as a compact alternative to existing GCC compiler plug-in. This adapter uses linearized code mediated by sparse library for static analysis of programs in C. According to the experiments with one of the main CL analysers, Predator tool and its tests suite, our product - clsp program - is successful successful in roughly 75% of cases in comparison with the GCC plug-in. Further improvements are expected.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Improving Precision of Program Analysis in the 2LS Framework
Smutný, Martin ; Vojnar, Tomáš (referee) ; Malík, Viktor (advisor)
Cílem této práce je navrhnout způsob vedoucí ke zvýšení přesnosti analýzy programů pomocí nástroje 2LS, založený na existujících konceptech, a to hlavně na syntézi invariant na základě šablon. 2LS je nástroj pro statickou analýzu programů napsaných v jazyce C, který využívá SMT solver a abstraktní interpretaci k automatickému odvození invariant. V případě kdy 2LS nedokáže rozhodnout zda je program správný, navrhované řešení analyzuje invarianty vypočítané v různých abstraktních doménách, a identifikuje takové části invariant, které mohou s největší pravděpodobností způsobit nejednoznačnost verifikace. Pomocí těchto získaných informací, dokáže navrhnutá metoda identifikovat proměnné původního programu, na kterých pravděpodobně závisí úspěch verifikace. Výstup tohoto řešení může posloužit jako zpětná vazba indikující proměnné, jejíchž problematické hodnoty by měly být omezeny. Také může být výstup využit vývojáři 2LS pro účely debugování při vývoji nových analýz. Řešení bylo implementováno v nástroji 2LS. Na základě různých experimentů mezinárodní soutěže ve verifikaci programů SV-COMP, dokáže řešení identifikovat proměnné způsobující nejednoznačnost verifikace ve více než polovině programů, na kterých verifikace momentálně selhává.
|
|
|
Statická analýza v nástroji Meta Infer zaměřená na detekci souběhu nad daty
Svobodová, Lucie ; Fiedor, Jan (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Vícevláknové programy jsou v moderních softwarových systémech využívány ke zlepšení výkonu a zvýšení efektivity. Zajištění spolehlivosti a bezpečnosti takových programů však může být náročné kvůli zvýšenému množství chyb, které se v nich vyskytují, včetně souběhu nad daty. V této práci představujeme nový statický detektor souběhu nad daty, DarC, navržený k analýze programů napsaných v jazyce C využívajících knihovnu Pthreads. Navrhovaný nástroj byl implementován jako zásuvný modul prostředí Meta Infer, což je nástroj pro statickou analýzu programů, který klade důraz na kompoziční, inkrementální a díky tomu i vysoce škálující analýzu programů. Nový analyzátor zaznamenává množinu přístupů ke sdíleným proměnným, ke kterým v analyzovaném programu došlo, spolu s informací o množině zámků uzamknutých při jednotlivých přístupech. Množina přístupů je dále použita k identifikaci dvojic přístupů, mezi nimiž by k souběhu nad daty mohlo dojít. Nástroj byl úspěšně ověřen na sadě testovacích vícevláknových programů, stejně tak jako na několika programech běžně využívaných v praxi, čímž byl ukázán jeho potenciál pro efektivní detekci souběhu nad daty v programech napsaných v programovacím jazyce C.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Static Analysis Using Facebook Infer to Find Atomicity Violations
Harmim, Dominik ; Smrčka, Aleš (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
The goal of this thesis is to propose a static analyser that detects atomicity violations. The proposed analyser Atomer is implemented as a module of Facebook Infer, which is an open-source and extendable static analysis framework that promotes efficient modular and incremental analysis. The analyser works on the level of sequences of function calls. The proposed solution is based on the assumption that sequences executed atomically once should probably be executed always atomically. The implemented analyser has been successfully verified and evaluated on both smaller programs created for testing purposes as well as publicly available benchmarks derived from real-life low-level programs.
|
|
|
Improving Precision of Program Analysis in the 2LS Framework
Smutný, Martin ; Vojnar, Tomáš (referee) ; Malík, Viktor (advisor)
Cílem této práce je navrhnout způsob vedoucí ke zvýšení přesnosti analýzy programů pomocí nástroje 2LS, založený na existujících konceptech, a to hlavně na syntézi invariant na základě šablon. 2LS je nástroj pro statickou analýzu programů napsaných v jazyce C, který využívá SMT solver a abstraktní interpretaci k automatickému odvození invariant. V případě kdy 2LS nedokáže rozhodnout zda je program správný, navrhované řešení analyzuje invarianty vypočítané v různých abstraktních doménách, a identifikuje takové části invariant, které mohou s největší pravděpodobností způsobit nejednoznačnost verifikace. Pomocí těchto získaných informací, dokáže navrhnutá metoda identifikovat proměnné původního programu, na kterých pravděpodobně závisí úspěch verifikace. Výstup tohoto řešení může posloužit jako zpětná vazba indikující proměnné, jejíchž problematické hodnoty by měly být omezeny. Také může být výstup využit vývojáři 2LS pro účely debugování při vývoji nových analýz. Řešení bylo implementováno v nástroji 2LS. Na základě různých experimentů mezinárodní soutěže ve verifikaci programů SV-COMP, dokáže řešení identifikovat proměnné způsobující nejednoznačnost verifikace ve více než polovině programů, na kterých verifikace momentálně selhává.
|
guest ::
