基于上下文定界的并發(fā)程序驗(yàn)證技術(shù)研究.pdf

1、隨著多核計(jì)算的興起，并發(fā)軟件成為計(jì)算機(jī)輔助驗(yàn)證的重要目標(biāo)。并發(fā)軟件系統(tǒng)在社會(huì)生活、國(guó)民經(jīng)濟(jì)等諸多關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用愈加普遍，軟件系統(tǒng)存在的微小錯(cuò)誤或漏洞可能會(huì)引起重大的經(jīng)濟(jì)損失甚至難以預(yù)計(jì)的后果，檢測(cè)軟件缺陷的形式化驗(yàn)證技術(shù)成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界備受關(guān)注的熱點(diǎn)。
　　近年來(lái)，大型并發(fā)軟件系統(tǒng)普遍采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)或者事件驅(qū)動(dòng)的編程方法，本文的研究重點(diǎn)是針對(duì)并發(fā)程序的形式化驗(yàn)證技術(shù)，通過(guò)對(duì)其抽象模型進(jìn)行高效的可達(dá)性分析，確定抽象模型是否滿足預(yù)期的

2、性質(zhì)或者規(guī)格?？蛇_(dá)性分析是一種常見(jiàn)的程序驗(yàn)證技術(shù)，通過(guò)搜索程序執(zhí)行產(chǎn)生的狀態(tài)空間，確定程序是否會(huì)到達(dá)某些錯(cuò)誤的狀態(tài)，從而查找程序中的錯(cuò)誤或漏洞。論文針對(duì)并發(fā)程序的可達(dá)性分析進(jìn)行研究，取得如下創(chuàng)新成果：
　　1.針對(duì)Fork/Join并行模式的并發(fā)程序的可達(dá)性問(wèn)題進(jìn)行分析，將可以模擬Fork/Join并行線程創(chuàng)建的并發(fā)程序執(zhí)行的抽象模型（動(dòng)態(tài)并發(fā)下推系統(tǒng)）化簡(jiǎn)為對(duì)應(yīng)的并發(fā)下推系統(tǒng)，化簡(jiǎn)后的系統(tǒng)可以使用現(xiàn)有的k-定界可達(dá)算法進(jìn)行求解。

3、
　　2.采用上下文定界方法抑制狀態(tài)空間爆炸問(wèn)題，通過(guò)約束系統(tǒng)進(jìn)程的消息隊(duì)列是良序的，證明其上下文切換定界可達(dá)性問(wèn)題是可判定的。提出一種構(gòu)造模擬遞歸隊(duì)列并發(fā)程序執(zhí)行的多棧下推系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方法，將其上下文切換定界可達(dá)性問(wèn)題轉(zhuǎn)換為多棧下推系統(tǒng)的階定界可達(dá)性問(wèn)題。
　　3.基于上下文定界思想和良序排隊(duì)約束，提出一種針對(duì)多棧下推系統(tǒng)的上下文切換定界可達(dá)算法，對(duì)下推系統(tǒng)迭代地應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)Post*算法，窮盡地計(jì)算k次上下文切換內(nèi)正向可達(dá)的格