Конфигурируемый метод поиска состояний гонок в операционных системах с использованием предикатных абстракций

P.S Andrianov,A.V Khoroshilov,V.S Mutilin

doi:10.15514/ispras-2016-28(6)-5

Abstract

Конфигурируемый метод поиска состояний гонок в операционных системах с использованием предикатных абстракций

Highlights

The paper presents a configurable method of static data race detection that is trying to keep a balance between resource consumption and a number of false alarms
The method is based on well known Lockset approach
The method was implemented in CPALockator tool built on top of CPAchecker framework

Summary

Введение

Связанные с параллельным выполнением кода, традиционно считаются сложными для поиска и исправления. Существует множество инструментов для автоматизации процесса поиска состояний гонки. Первые обходятся в своей работе незначительными ресурсами, но при этом демонстрируют невысокий процент истинных ошибок и/или частый их пропуск. Тяжеловесные инструменты позволяют доказывать отсутствие ошибок, но при этом потребляют значительный объем ресурсов, в первую очередь времени. Что тяжеловесные инструменты становится невозможно использовать на реальных программных системах. Стоящей перед нами, была разработка легковесного статического анализатора, пригодного для применения к ядру операционной системы. Для минимизации ложных предупреждений ключевой задачей является повышение точности анализа в тех рамках, чтобы инструмент мог быть использован при верификации сложных программных комплексов, каким является ядро операционной системы ОС Linux. В работе описан легковесный метод, который был успешно расширен тяжеловесными подходами, которые обыкновенно применяются для проверки небольших программ тщательным образом.

Основные проблемы статического анализа при поиске состояний гонок

Идея метода

Схема реализации метода

Описание метода уточнения

Анализ потоков

Эксперименты