Analýza tvaru nízkoúrovňových programů se složitými datovými strukturami

Simple item page
but.committeeprof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda) prof. RNDr. Ivana Černá, CSc. (člen) doc. RNDr. Jan Kofroň, Ph.D. (člen) doc. RNDr. Tomáš Masopust, Ph.D. (člen) doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (člen)cs
but.defenceStudentka přednesla cíle a výsledky, kterých v rámci řešení disertační práce dosáhla. V rozpravě studentka odpověděla na otázky komise, oponentů a hostů. Diskuze je zaznamenána na diskuzních lístcích, které jsou přílohou protokolu. Počet diskuzních lístků: 2. Komise se v závěru jednomyslně usnesla, že studentka splnila podmínky pro udělení akademického titulu doktor. The student presented the goals and results that she achieved within the solution of the dissertation. The student has competently answered the questions of the committee members, reviewers and guests. The discussion is recorded on the discussion sheets, which are attached to the protocol. Number of discussion sheets: 2. The committee has agreed unanimously that the student has fulfilled the requirements for being awarded the academic title Ph.D.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programInformační technologiecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorVojnar, Tomášen
dc.contributor.authorŠoková, Veronikaen
dc.contributor.refereeSighireanu, Mihaelaen
dc.contributor.refereeKofroň, Janen
dc.date.created2025cs
dc.description.abstractTato disertační práce se zaměřuje na analýzu programů se složitými dynamickými datovými strukturami a operacemi s ukazateli. V první části se zaměřujeme na analýzu tvaru uzavřených programů. Zejména vylepšujeme přístup, založený na symbolických paměťových grafech pro analýzu uzavřených programů manipulujících s hromadou, o kombinaci analýzy tvaru s analýzou neukazatelových dat. Vylepšujeme ho i o podporu alokace na zásobníku, realokace haldy a lepší práci s intervalovými omezeními. Dále práce zkoumá potenciál využití této spolehlivé (sound) analýzy pro vyhledávání chyb. Uvedené postupy byly implementovány v nástroji Predator a v Symbiotic frameworku a soutěžily s dalšími nejmodernějšími nástroji v mezinárodní soutěži Software Verification Competition (SV-COMP), kde dosáhly vynikajících výsledků. Ve druhé části se zaměřujeme na analýzu tvaru otevřených programů. Rozšířili jsme již existující bi-abdukční přístup k analýze tvaru, tak abychom si dokázal poradit s programy manipulujícími se seznamy, které používají nízkoúrovňové paměťové operace často přítomné v systémovém kódu. Vytvořili jsme novou nízkoúrovňovou separační logiku, její paměťový model, jazyk, syntaxi a sémantiku a ukázali jsme, jak byl kvůli tomu změněn bi-abdukční algoritmus. Náš přístup jsme implementovali do prototypového nástroje s názvem Broom. Nástroj jsme spouštěli nad vybranými fragmenty kódu z reálného softwaru.en
dc.description.abstractThis thesis focuses on analysis of programs with complex dynamic data structures and pointer operations. In the first part, we focus on shape analysis of closed programs. Particularly, we improve an approach based on symbolic memory graphs for analysing closed heap-manipulating programs requiring combined reasoning about shape and non-pointer data by a support of stack allocation, heap reallocation, and better handling of interval constraints. Furthermore, the thesis investigates the potential of this sound analysis for bug hunting. The mentioned procedures have been implemented in the Predator tool and the Symbiotic framework and competed with other state-of-the-art tools in the Software Verification Competition (SV-COMP), where they achieved excellent results. In the second part, we focus on shape analysis of open programs. We extended an existing bi-abductive approach to shape analysis to be able to cope with list-manipulating programs that use low-level memory operations often present in system code. We created a new low-level separation logic, its memory model, language, syntax, and semantics and showed how the bi-abduction procedure was changed to reflect it. We have implemented our approach in a prototype tool called Broom. We have applied the tool to a selection of code fragments from real-world code.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationŠOKOVÁ, V. Analýza tvaru nízkoúrovňových programů se složitými datovými strukturami [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2025.cs
dc.identifier.other162837cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/251184
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectdynamické datové strukturyen
dc.subjectnízkoúrovňové operace s pamětíen
dc.subjectbezpečnost práce s pamětíen
dc.subjectsymbolické grafy pamětien
dc.subjectseparační logikaen
dc.subjectbi-abdukceen
dc.subjectsymbolická exekuceen
dc.subjectanalýza tvaruen
dc.subjectstatická anaýzaen
dc.subjectformální verifikaceen
dc.subjecthledání chyben
dc.subjectdynamic linked data structurescs
dc.subjectlow-level memory manipulationcs
dc.subjectmemory safetycs
dc.subjectsymbolic memory graphscs
dc.subjectseparation logiccs
dc.subjectbi-abductioncs
dc.subjectsymbolic executioncs
dc.subjectshape analysiscs
dc.subjectstatic analysiscs
dc.subjectformal verificationcs
dc.subjectbug huntingcs
dc.titleAnalýza tvaru nízkoúrovňových programů se složitými datovými strukturamien
dc.title.alternativeShape Analysis of Low-Level Programs with Complex Data Structurescs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2025-05-29cs
dcterms.modified2025-05-29-16:14:59cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
sync.item.dbid162837en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.06.04 10:02:02en
sync.item.modts2025.06.03 15:36:12en
thesis.disciplineInformační technologiecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav inteligentních systémůcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
1.88 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.zip
Size:
92.21 MB
Format:
Unknown data format
Description:
file appendix-1.zip
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-anon_stanovisko_skolitele.pdf
Size:
921.49 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Vedouci prace-anon_stanovisko_skolitele.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-anon_PHD_thesis_review_Sighireanu.pdf
Size:
123.29 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-anon_PHD_thesis_review_Sighireanu.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-anon_review.pdf
Size:
182.04 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-anon_review.pdf
Download
Collections
2025