Detail výsledku

Forest Automata for Verification of Heap Manipulation

HOLÍK, L.; ROGALEWICZ, A.; ŠIMÁČEK, J.; VOJNAR, T.; HABERMEHL, P. Forest Automata for Verification of Heap Manipulation. FORMAL METHODS IN SYSTEM DESIGN, 2012, vol. 2012, no. 41, p. 83-106. ISSN: 0925-9856.
Typ
článek v časopise
Jazyk
anglicky
Autoři
Holík Lukáš, doc. Mgr., Ph.D., UITS (FIT)
Rogalewicz Adam, doc. Mgr., Ph.D., UITS (FIT)
Šimáček Jiří, Ing., Ph.D., UITS (FIT)
Vojnar Tomáš, prof. Ing., Ph.D., UITS (FIT)
Habermehl Peter
Abstrakt

We consider verification of programs manipulating dynamic linked data structures such as various forms of singly and doubly-linked lists or trees. We consider important properties for this kind of systems like no null-pointer dereferences, absence of garbage, shape properties, etc. We develop a verification method based on a novel use of tree automata to represent heap configurations. A heap is split into several "separated" parts such that each of them can be represented by a tree automaton. The automata can refer to each other allowing the different parts of the heaps to mutually refer to their boundaries. Moreover, we allow for a hierarchical representation of heaps by allowing alphabets of the tree automata to contain other, nested tree automata. Program instructions can be easily encoded as operations on our representation structure. This allows verification of programs based on a symbolic state-space exploration together with refinable abstraction within the so-called abstract regular tree model checking. A motivation for the approach is to combine advantages of automata-based approaches (higher generality and flexibility of the abstraction) with some advantages of separation-logic-based approaches (efficiency). We have implemented our approach and tested it successfully on multiple non-trivial case studies.

Klíčová slova

shape analysis, dynamic linked data structures, tree automata, trees, linked lists, formal verification, abstract regular model checking

URL
Rok
2012
Strany
83–106
Časopis
FORMAL METHODS IN SYSTEM DESIGN, roč. 2012, č. 41, ISSN 0925-9856
DOI
BibTeX
@article{BUT96963,
  author="Lukáš {Holík} and Adam {Rogalewicz} and Jiří {Šimáček} and Tomáš {Vojnar} and Peter {Habermehl}",
  title="Forest Automata for Verification of Heap Manipulation",
  journal="FORMAL METHODS IN SYSTEM DESIGN",
  year="2012",
  volume="2012",
  number="41",
  pages="83--106",
  doi="10.1007/s10703-012-0150-8",
  issn="0925-9856",
  url="http://www.springerlink.com/content/p14x123477v1r722/"
}
Projekty
Centrum excelence IT4Innovations, MŠMT, Operační program Výzkum a vývoj pro inovace, ED1.1.00/02.0070, zahájení: 2011-01-01, ukončení: 2015-12-31, ukončen
Matematické a inženýrské metody pro vývoj spolehlivých a bezpečných paralelních a distribuovaných počítačových systémů, GAČR, Doktorské granty, GD102/09/H042, zahájení: 2009-01-30, ukončení: 2012-12-31, ukončen
Práce se složitými datovými strukturami a paralelismem v prostředí Rich Model Toolkit, MŠMT, COST, OC10009, zahájení: 2010-01-01, ukončení: 2012-12-31, řešení
Rozvoj technik pro automatické verifikace programů s dynamickými datovými strukturami, GAČR, Postdoktorandské granty, GP201/09/P531, zahájení: 2009-01-01, ukončení: 2011-12-31, ukončen
Statická a dynamická verifikace programů s pokročilými rysy paralelismu a neomezenosti, GAČR, Standardní projekty, GAP103/10/0306, zahájení: 2010-01-01, ukončení: 2013-12-31, řešení
Verifikace a optimalizace počítačových systémů, VUT, Vnitřní projekty VUT, FIT-S-12-1, zahájení: 2012-01-01, ukončení: 2014-12-31, ukončen
Výzkum informačních technologií z hlediska bezpečnosti, MŠMT, Institucionální prostředky SR ČR (např. VZ, VC), MSM0021630528, zahájení: 2007-01-01, ukončení: 2013-12-31, řešení
Výzkumné skupiny
Pracoviště
Nahoru