A Nondeterministic File System Model for DiOS

Bc. Robert Konicar

Bachelor's thesis

Anotácia:

Během vykonávání programu je obvyklé, že interaguje s okolním prostředím. Tyto interakce jsou prováděny pomocí funkcí které neposkytují mnoho záruk o svém výsledku. Proto je užitečné verifikovat jak se program chová v různých situacích. Nástroj pro verifikaci DIVINE používá pro simulaci prostředí modelový operační systém DiOS. Cílem této práce je rozšířit virtuální souborový systém DiOSu o nedeterministické funkcionality. Implementovali jsme modul který poskytuje nedeterministická data zbytku jádra DiOSu. Tento modul jsme využili při rozšiřování částí souborového systému o nedeterministický obsah. Do DiOSu jsme přidali generátor nedeterministického obsahu na principu formálních gramatik a ukázali jak použít standardní vstup založený na tomto generátoru pro najití chyby v programu.

Abstract:

When a program is being executed it usually interacts with its environment. These interactions are done using functions that do not provide many guarantees about their result. As such, it is useful to verify how the program responds to various situations. A verification tool DIVINE uses a model operating system called DiOS to simulate the execution environment. The goal of this thesis is to extend the virtual file system of DiOS with nondeterministic capabilities. We have implemented a module that provides nondeterministic data to the rest of the DiOS kernel. This module is used in the extension of parts of the file system with nondeterministic content. We have provided a generator of nondeterministic content based on formal grammars and show how to use the standard input powered by this generator to find a bug in a program.

Keywords

DiOS, DIVINE, KLEE, software verification, model checking, symbolic execution, C, C++, file system, nondeterministic data

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 12. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 10. 2. 2022
• Vedúci: RNDr. Petr Ročkai, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Jan Mrázek

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / odbor:
Informatics / Mathematical Informatics