Commutativity reasoning based on Lipton's movers is a powerful technique for verification of concurrent programs. The idea is to define a program transformation that preserves a subset of the initial set of interleavings, which is sound modulo reorderings of commutative actions. Scaling commutativity reasoning to routinely-used features in software systems, such as procedures and parallel composition, remains a significant challenge. In this work, we introduce a novel reduction technique for structured concurrent programs that unifies two key advances. First, we present a reduction strategy that soundly replaces parallel composition with sequential composition. Second, we generalize Lipton's reduction to support atomic sections containing (potentially recursive) procedure calls. Crucially, these two foundational strategies can be composed arbitrarily, greatly expanding the scope and flexibility of reduction-based reasoning. We implemented this technique in Civl and demonstrated its effectiveness on a number of challenging case studies, including a snapshot object, a fault-tolerant and linearizable register, the FLASH cache coherence protocol, and a non-trivial variant of Two-Phase Commit.


翻译:基于Lipton移动子的交换性推理是一种验证并发程序的强大技术。其核心思想是定义一种程序变换,该变换在保持初始交错执行子集的同时,对可交换操作的重排序保持可靠性。将交换性推理扩展到软件系统中常规使用的特性(如过程和并行组合)仍然是一个重大挑战。本文提出了一种针对结构化并发程序的新型规约技术,该技术融合了两项关键进展。首先,我们提出了一种规约策略,能够可靠地将并行组合替换为顺序组合。其次,我们将Lipton规约推广至支持包含(可能递归的)过程调用的原子片段。关键在于,这两种基础策略可以任意组合,从而极大地拓展了基于规约的推理的适用范围和灵活性。我们在Civl中实现了该技术,并在多个具有挑战性的案例研究中验证了其有效性,包括快照对象、容错且可线性化的寄存器、FLASH缓存一致性协议以及一个非平凡的二阶段提交变体。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2023新书】并发、并行和分布式计算,260页pdf
专知会员服务
72+阅读 · 2023年6月3日
专知会员服务
55+阅读 · 2021年7月21日
【干货书】引擎顺序: 算法技术机制,353页pdf
专知会员服务
43+阅读 · 2021年7月16日
因果关联学习,Causal Relational Learning
专知会员服务
185+阅读 · 2020年4月21日
【Texas 大学】强化学习领域的课程学习:一个框架和综述
专知会员服务
73+阅读 · 2020年3月22日
基于模型的强化学习综述
专知
42+阅读 · 2022年7月13日
「因果推理」概述论文,13页pdf
专知
16+阅读 · 2021年3月20日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
10+阅读 · 2019年8月9日
PlaNet 简介:用于强化学习的深度规划网络
谷歌开发者
13+阅读 · 2019年3月16日
今日头条推荐系统架构演进之路
QCon
32+阅读 · 2017年6月21日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2月19日
Arxiv
0+阅读 · 2月9日
Arxiv
0+阅读 · 1月28日
Arxiv
0+阅读 · 1月20日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员