2019 Fiscal Year Annual Research Report
Research on Efficient and Precise Runtime Checking of Concurrent Software
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16K00093
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
荒堀 喜貴 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (50613460)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 並行ソフトウェア / 並行処理 / 動的解析 / 競合検査 / メタデータ処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，複数の処理が並行するソフトウェア（並行ソフトウェア）を実行時に正確かつ高速に検査する方式の実現を目的とする．ソフトウェアの実行時検査とは，ソフトウェアの実行状態を観測して得られるデータからバグや脆弱性を検出する技術であり，ソフトウェアの信頼性やセキュリティの向上に役立つ．しかし，従来の実行時検査は並行ソフトウェアに対しバグや脆弱性を正確かつ高速に検査できないという問題点がある．本研究はこの問題の解決を目的とする．
本年度は，大規模並行システムに固有の並行バグやイベント並行処理の非決定性に起因する並行バグを含む多様なバグの正確・網羅的・効率的な検査法を実現した．更に，現実の並行システムのクラッシュ箇所からその原因となる並行バグの実行状態を特定する手法を実現した．具体的には主に次の成果を得た．
・大規模並行システムに固有の悪性競合と性能バグを対象とし，既存手法より正確・効率的な検査法を実現した．既存手法が（1）疑わしき並行バグの保守的な列挙（不正確）と（2）列挙した並行バグの悪性判定のための再実行（非効率）という2段階の検査に依存しているのに対し，提案手法ではパス依存の解析に基づき1パスで並行バグの悪性判定までを正確・効率的に行う．この成果は国内会議FOSE 2019とDEIM 2020で発表した．
・イベント並行処理の非決定性に起因する並行バグを対象とし，既存手法より網羅的・効率的な検査法を実現した．提案手法では，検査実行パスを振る舞い差分の発生しうる箇所に誘導することで既存手法より網羅的・効率的な並行バグ検査を達成する．この成果は国内会議FOSE 2019とPPL 2020で発表した．
・実稼働する並行システム（検査コード計装なし）を対象とし，クラッシュ箇所からその原因となる並行バグの実行状態を正確に特定する手法を実現した．この成果は国内会議FOSE 2019で発表した．
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