Model Checking Software

Mgr. Petr Ročkai, Ph.D.

Advanced ('rigorózní') thesis

Abstract:

Systémy které navrhujeme se stávají složitějšími a ověřit jejich správnost je často mimo lidských možností. Máme ovšem k dispozici formální metody, díky kterým lze ověřovat správnost systémů, které by jinak byly zcela mimo dosah ručních metod. V současnosti, z mnoha různých důvodů, jsou formální metody aplikovány jen v omezeném počtu případů. Širším cílem navrhované disertace je zlepšit aplikovatelnost formálních metod (zejména metody ověřování modelu) v návrhu programového vybavení pro obecné použití. I přesto, že v této oblasti dochází k výrazným pokrokům, zbývá mnoho otevřených problémů. Navrhovaná disertační práce se zaměří na dvě klíčové oblasti: přímá aplikace metody ověřování modelu na programy a její škálovatelnost. Práce staví na nástroji DiVinE, nástroji určenému k ověřování modelů v prostředí s distribuovanou pamětí a na systému LLVM (Low-Level Virtual Machine, nízkoúrovňový virtuální stroj).

Abstract:

The systems we design are increasing in complexity, and it is often beyond human capacity to verify their correctness. Formal methods exist to augment the human verifier with automated tools that can help them ensure correctness of a system that would be far beyond their capabilities to check manually. Nowadays, for a variety of reasons, formal methods are applied only to a very limited number of systems. The broad goal of the proposed dissertation is to improve applicability of formal methods (namely model checking) in design of general-purpose computer software. Although major advances have been made towards this goal, there are still many open issues. The proposed dissertation will focus on two key areas: software model checking and its scalability. The work is based on DiVinE, a distributed model checker and LLVM, the Low-Level Virtual Machine.

Keywords

Model checking, Low-Level Virtual Machine, Explicit-state model checking, Software model checking, Linear Temporal Logic, Parallel algorithms, Implementation, Multi-threading, Shared memory, Distributed memory, State space reductions, Partial order reduction

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 11. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 11. 1. 2012
• Reader: doc. Mgr. Radek Pelánek, Ph.D., RNDr. Ondřej Šerý, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Informatics / Parallel and Distributed Systems