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ICSE2012 Research Session 17: Formal Verification

ICSE2012 Research Session 17: Formal Verification. Build Code Analysis with Symbolic Evaluation An Automated Approach to Generating Efficient Constraint Solvers Simulation-Based Abstractions for Software Product-Line Model Checking. 担当者：横川 智教 ( 岡山県立大学 ). Q-1.

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Presentation Transcript

  1. ICSE2012 Research Session 17: Formal Verification Build Code Analysis with Symbolic Evaluation An Automated Approach to Generating Efficient Constraint Solvers Simulation-Based Abstractions for Software Product-Line Model Checking 担当者：横川智教(岡山県立大学) ICSE2012 勉強会

  2. Q-1 Build Code Analysis with Symbolic Evaluation Ahmed Tamrawi, HoanAnhNguyen, Hung Viet Nguyen, TienN. Nguyen (Iowa State University) ICSE2012 勉強会

  3. Background ソフトウェア開発において，ビルドコードのメンテナンスは 12% - 36%のオーバヘッドを生じさせる． ソースコードの修正を伴う作業の4% – 27%は， 関連するビルドコードの修正を必要とする． GNU makeにおけるビルドコードの解析を目的とした 環境およびツールSYMakeの開発 code smellの検出とrefactoringが可能 ICSE2012 勉強会

  4. SYMake Makefileを解析し，SDG(記号依存グラフ)を生成． Makefile SDG ifeq($(OS),Linux) ext = o cmd = build.sh else ext = exe cmd = build.bat endif serverNM := server.$(ext) clientNM:= client.$(ext) programs := $(serverNM) $(clientNM) all: $(programs) server.o rcp1 client.o Select all server.exe rcp2 client.exe if o server. ext T-model + ICSE2012 勉強会

  5. Evaluation 7つのシステムに対してSYMakeを適用し， (1) locset(変数の出現位置)の検出 (2) code smell検出とrefactoring の正確性と有効性について評価 A. locset検出(Tab. 3) 6人のPh.D.学生による手動検出との比較 • SYMakeで検出されたlocsetは全て正しく，全てカバーしている • テキスト検索ツールを使用した場合は検出ミスが多い B. code smell detection, refactoring (Tab. 4) 8人のPh.D.学生による手動検出との比較 • SYMakeを利用することで，より正確に，かつ短時間で処理可能 ICSE2012 勉強会

  6. Q-2 An Automated Approach to Generating Efficient Constraint Solvers DhariniBalasubramaniam, Christopher Jefferson, Lars Kotthoff, Ian Miguel, Peter Nightingale (University of St. Andrews) ICSE2012 勉強会

  7. Background Constraint Solverは，組み合わせ問題を効率的かつ 自動的に解くための手法の一つである． 既存のSolverは，幅広い問題に対応できるように 多くの機能から一体型として設計されている． 構造が複雑で，スケーラビリティや拡張性が低い Constraint Solver生成フレームワークDominionの開発 ICSE2012 勉強会

  8. DominionにおけるSolver生成プロセス Component Library コンポーネントの 実装 コンポーネントの 仕様 問題 コンポーネント ソルバの 構造 解決すべき 問題 Problem Generator Analyzer Solver Generator 実行に関する情報 ソルバ Solver Execution Monitor 実行 データ ICSE2012 勉強会

  9. Evaluation 6つの組み合わせ問題に対して，既存のソルバMinionと， Dominionで生成したConstraint Solverとの比較を行った． A. 処理時間の比較 (Fig. 2) • N-QueenとMSquareに対してDominion Solverはほぼゼロ • NMRに対してのみ，Dominion Solverがやや遅かった B. 使用メモリ量の比較 (Fig. 3) • 全ての問題に対してDominion Solverは数倍以上少ない • NMRについても，3倍以上の差があった ICSE2012 勉強会

  10. Q-3 Simulation-Based Abstractions for Software Product-Line Model Checking MaximeCordy, Andreas Classen, Gilles Perrouin, Pierre-Yves Schobbens (University of Namur) Patrick Heymans (University of Namur; INRIA; LIFL–CNRS) Axel Legay (IRISA/INRIA Rennes; Aalborg University; University of Liège) ICSE2012 勉強会

  11. Background ソフトウェアプロダクトラインは，類似のソフトウェア製品を 開発する際に広く用いられつつある手法である． フィーチャを組み合わせることでプロダクトを実現． 従来のモデル検査でプロダクトを検証するためには， フィーチャ数に対して指数回数の実行が必要となる． Featured Transition System(FTS)の導入． {b} {a} {b} f s2 s2’’ s2’ ￢f f ￢f ICSE2012 勉強会

  12. 模倣関係に基づいた抽象化 遷移システム(TS)の模倣関係を利用して抽象化を行い， 状態数を削減する． ≦TS {a} {a} s1 s2 s1’ s1’’ s2’ {b} {b} {b} TS上の模倣関係をＦＴＳ上へと拡張(≦FTS) 2通りの定義を与える(Def.9, Def.10) 抽象化されたＦＴＳに対して，LTL/CTLモデル検査を行う． ICSE2012 勉強会

  13. Evaluation A. 時間計算量の評価(Theorem 15) 模倣関数を求めるための時間計算量は，O(|S|6・23n) 　（|S|:状態数，n:フィーチャ数） B. 模倣関係の定義による検証時間の差(Tab. 1) Def.10に基づくアルゴリズムはDef.9に比べて29倍程度速い． C. LTL/CTLモデル検査の結果(Tab. 2) • LTSに対する検証では，抽象化によって検証コストが削減可能である． • TSに対する検証では，検証時間が47～48%増加． • LTSに対する検証では，検証時間が3%～8%減少． • 時相論理式#5に対して，抽象化により誤検出が発生した． ICSE2012 勉強会

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