【摘 要】
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随着计算机的普及应用,计算机程序的正确性证明变得越来越重要。演绎验证是一种重要的程序正确性证明方法。它用逻辑公式描述程序性质,用一组公理和规则进行推导,从而能够证明程
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随着计算机的普及应用,计算机程序的正确性证明变得越来越重要。演绎验证是一种重要的程序正确性证明方法。它用逻辑公式描述程序性质,用一组公理和规则进行推导,从而能够证明程序满足某些性质。分离逻辑是一种演绎验证方法。本文主要研究分离逻辑对并发程序的描述及验证。
为描述并发程序,Zohar Manna及Amir Pnueli定义了一个并发程序描述语言SPL。SPL用发送、接受语句来描述并发进程之间的通讯,这种方法比较直观。为研究并发程序的编译机制,Richard Bornat等人用分离逻辑来描述并发程序的资源管理性质,将整个共享状态看作命名资源的划分集合,在任何时刻,整个状态可以被每个进程划分成分离的部分,而每个分离部分都满足相应的资源不变式,并用条件临界区命令及其相应的推理规则来刻画临界区。
为全面理解并发程序的实现机制,本文研究了SPL的描述与验证方法,主要工作有:
●基于分离逻辑给出了SPL的公理语义,包括信道的描述,发送、接收语句的推导规则等。
●给出了SPL的指称语义并利用指称语义证明了上述推导规则的可靠性。
●用上述推理系统描述和验证了某些经典的并发系统:生产者消费者问题,互斥问题、读者写者问题。
随着多核时代的到来,人们越来越关心多线程、并发程序设计,对并发程序的研究有重要的现实意义。本文基于分离逻辑给出了一种更直观、应用更广泛的并发程序描述和验证方法。
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