Praktické metody automatizované verifikace paralelních programů

Abstract

V dnešní době jsou vícevláknové programy běžné a s nimi i chyby v souběžnosti. Během posledních let bylo vytvořeno mnoho technik pro detekci takovýchto chyb, a i přesto mají vývojáři softwaru problém nalézt správné nástroje pro analýzu svých programů. Důvod je jednoduchý, fungující neznamená vždy praktický. Hodně nástrojů implementujících detekční techniky je obtížně použitelných, přizpůsobených pro konkrétní typy programů nebo synchronizace, nebo špatně škálují, aby zvládly analyzovat rozsáhlý software. Pro některé typy chyb v souběžnosti dokonce ani neexistují nástroje pro jejich detekci, i přesto že vývojáři softwaru na tyto chyby často narážejí ve svých programech. Hlavním cílem této práce je navrhnout nové techniky pro detekci chyb ve vícevláknových programech. Tyto techniky by měly být schopny analyzovat rozsáhlé programy, umožnit detekci méně studovaných typů chyb v souběžnosti, a podporovat širokou škálu programů s ohledem na to, jaké programové konstrukce používají.Nowadays, multi-threaded programs are quite common and so are concurrency errors. Over the years, many techniques were developed to detect such errors, yet software developers still struggle to find the right tools to analyse their programs. The reason is simple, working does not always mean practical. Many tools implementing the detection techniques are hard to use, tailored for a specific kind of programs or synchronisation, or do not scale well to handle large software. For some types of concurrency errors, no tools even exist, yet many software developers encounter such errors in their programs. The main goal of this thesis is to develop new techniques for detecting errors in multi-threaded programs. These techniques should be able to handle complex programs, allow one to detect some of the less studied types of concurrency errors, and support a broad variety of programs.