Akcelerace procesu verifikace pomocí grafické karty

Bc. Tomáš Lamr

Master's thesis

GPU accelerated LTL Model Checking

Abstract:

Programové systémy zastávají čím dál více úloh, ve kterých není přípustné jejich selhání. Například při řízení letového provozu by chyba programu mohla ohrozit nejen majetek leteckých společností ale i zdraví a životy cestujících. Z toho důvodu jsou vyvíjeny metody formální verifikace, které matematicky dokáží korektnost, tj. bezchybnost daného programového vybavení. Jedním z nejpoužívanějších přístupů je metoda ověřování modelu. Tato práce pojednává o vytváření algoritmů na řešení problému ověřování modelu pro grafické karty. Je ukázáno, že běžná grafická karta může být ve výpočtu rychlejší než moderní CPU. Práce obsahuje popis dvou algoritmů, kde jeden z nich dosahuje výborných výsledků a poráží běžně známé algoritmy. Výsledek této práce vytyčuje nový směr pro budoucí výzkum v oblasti využívání grafických karet při ověřování modelu. Přináší také detailní popis základních problémů a jejich řešení, při formulaci efektivních algoritmů pro vysoce paralelní architekturu jakou je NVIDIA CUDA.

Abstract:

Modern computer systems plays important role that affects our lifes in many cases. For example, if a system for air traffic control would fail, there could be many losses on possession of Air transport companies, or even passengers could be in danger. These systems needs to be verified. It's important to be sure, that there are no bugs inside of them. Many methods of formal verification arose, one of them, model-checking, is supposed to be one of the bests. In this thesis, we are introducing a new algorithms for model-checking problem that runs NVIDIA CUDA hardware. It is shown, that computation on low-end graphic card could be faster than on modern CPU. Thesis describes two distinct algorithms for GPU where one of them squeezes whole power of GPU and should be supposed as the first milestone for GPU based model-checking.

Keywords

model-checking, gpu, cuda, map, mas, maximal accepting predecessors, maximal accepting successors, divine, ltl

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 5. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 3. 7. 2009
• Supervisor: prof. RNDr. Jiří Barnat, Ph.D.
• Reader: RNDr. Milan Češka, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Applied Informatics / Applied Informatics