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メモリ一貫性モデルを考慮したプログラム検証の統一理論の構築とその検査器の実装

研究課題

研究課題/領域番号 16K21335
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ソフトウェア
高性能計算
研究機関千葉工業大学

研究代表者

安部 達也  千葉工業大学, 人工知能・ソフトウェア技術研究センター, 上席研究員 (50547388)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードプログラム検証 / メモリ一貫性モデル / モデル検査 / ガベージコレクション / プログラム論理 / Non-multi-copy atomicity / IRIW / 定理証明 / 数理論理学
研究成果の概要

メモリ一貫性モデルを考慮することでおこなえる、状態の統合やリオーダリングされる命令の制御による状態爆発の回避に関する方法を提案しました。Non-MCAなメモリ一貫性モデルにセンシティブなプログラムであるIRIWをも検証できるプログラム論理を構築しました。モデル検査器SPINをメモリ一貫性モデル込みで検査できるようにライブラリを開発しました。並列プログラミング言語XcalableMPのメモリ一貫性モデルの策定をおこないました。開発しているモデル検査器で並列コピーガベージコレクションの検査をおこないました。Non-MCAなメモリ一貫性モデルでのモデル検査で有効なLDRFという概念を提唱しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プログラムを世に出す前にその安全性を検証する手法を研究・開発しました。本研究で開発した手法により、既存手法に対して検査時間の短縮と扱えるプログラムの範囲の拡張が実現されました。また、並列計算環境が普及した現代において広く使われているアルゴリズムである並行コピーガベージコレクションの検査を実演することで私たちの手法の有効性を示しました。研究したことは論文というかたちで出版されていることによりその内容を公知のものとし、また、開発したツールとプログラムをすべて公開したことでこれらを広く使用可能にしました。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Local Data Race Freedom with Non-Multi-Copy Atomicity2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Abe
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIN

      巻: LNCS 10869 ページ: 196-215

    • DOI

      10.1007/978-3-319-94111-0_12

    • ISBN
      9783319941103, 9783319941110
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of a Library for Model Checking under Weakly Ordered Memory Model with SPIN2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Matsumoto, Tomoharu Ugawa, Tatsuya Abe
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 26 号: 0 ページ: 314-326

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.26.314

    • NAID

      130006507556

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reordering control approaches to state explosion in model checking with memory consistency models2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Abe, Tomoharu Ugawa, and Toshiyuki Maeda
    • 雑誌名

      Proceedings of VSTTE

      巻: 10712 ページ: 170-190

    • DOI

      10.1007/978-3-319-72308-2_11

    • ISBN
      9783319723075, 9783319723082
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model checking copy phases of concurrent copying garbage collection with various memory models2017

    • 著者名/発表者名
      Ugawa Tomoharu、Abe Tatsuya、Maeda Toshiyuki
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Programming Languages

      巻: 1 号: OOPSLA ページ: 1-26

    • DOI

      10.1145/3133877

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A verifier of directed acyclic graphs for model checking with memory consistency models2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Abe
    • 雑誌名

      Proceedings of HVC

      巻: 10629 ページ: 51-66

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70389-3_4

    • ISBN
      9783319703886, 9783319703893
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concurrent Program Logic for Relaxed Memory Consistency Models with Dependencies across Loop Iterations2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Abe and Toshiyuki Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 25 号: 0 ページ: 244-255

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.25.244

    • NAID

      130005395246

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Observation-based concurrent program logic for relaxed memory con- sistency models2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Abe and Toshiyuki Maeda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th Asian Symposium on Programming Languages and Systems

      巻: LNCS 10017 ページ: 63-84

    • DOI

      10.1007/978-3-319-47958-3_4

    • ISBN
      9783319479576, 9783319479583
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reducing state explosion for software model checking with relaxed memory consistency models2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Abe, Tomoharu Ugawa, Toshiyuki Maeda, and Kousuke Matsumoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Symposium on Dependable Software Engineering: Theories, Tools and Applications

      巻: LNCS 9984

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] メモリモデルを考慮したメモリアクセス命令を提供する SPIN 用ライ ブラリ2016

    • 著者名/発表者名
      松元稿如、鵜川始陽、安部達也
    • 雑誌名

      第 23 回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 局所的データ非競合なプログラムの観測的同値2018

    • 著者名/発表者名
      安部達也
    • 学会等名
      第 29 回代数,論理,幾何と情報科学研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 並行プログラム論理の証明の導出に関する諸問題2018

    • 著者名/発表者名
      安部達也
    • 学会等名
      第 35 回記号論理と情報科学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メモリ一貫性モデルを考慮したモデル検査のためのプログラムグラフ検査器の Haskell 実 装2017

    • 著者名/発表者名
      安部達也
    • 学会等名
      ラムダ計算と論理の早春セミナー
    • 発表場所
      草津セミナーハウス(群馬県吾妻郡)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 命令のリオーダリングを許すモデル検査における反復的探索2016

    • 著者名/発表者名
      安部達也
    • 学会等名
      第 33 回記号論理と情報科学
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] VeriDAG

    • URL

      https://bitbucket.org/abet/veridag/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] McSPIN: Model Checker with Memory Models

    • URL

      https://bitbucket.org/abet/mcspin/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2023-03-16  

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