基于上下文精化的并发对象活性的描述及验证

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61502442
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0201.计算机科学的基础理论
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Many programming languages provide concurrent objects (or libraries) to help program multithreading systems. Concurrent objects should satisfy safety and various liveness properties, such as lock-freedom, wait-freedom, starvation-freedom and deadlock-freedom. Recent work has used contextual refinement to characterize safety and those liveness properties, but existing theories and verification techniques for contextual refinement all have serious problems. In particular, the contextual refinements for starvation-freedom and deadlock-freedom are difficult to use in layered verification. Also, existing verification techniques for contextual refinement do not support wait-free, starvation-free or deadlock-free objects. Besides, the lack of Hoare-style axiomatic proof theory makes verification of concurrent objects a very challenging job...In this project we would like to develop new specification theories and verification techniques for contextual refinements for liveness properties of concurrent objects. We plan to develop new contextual refinements to characterize starvation-freedom and deadlock-freedom, which support layered verification. We will also propose new Hoare-style program logics as new proof theories to verify wait-free, starvation-free or deadlock-free objects. We will demonstrate the applicability of our work in real-world concurrent object verification.
大多数编程语言提供并发对象(或并发库)来辅助开发多线程程序。并发对象不仅应满足安全性,还应满足各种活性性质,如无锁性、无等待性、无饥饿性和无死锁性等。人们使用上下文精化关系来刻画安全性和活性性质,但是现有的上下文精化理论和验证技术尚有许多缺陷。具体表现为,对应无饥饿性和无死锁性的上下文精化关系难以在层次化验证中使用,无法验证满足无等待性、无饥饿性或无死锁性的并发对象,以及缺少公理化的证明理论等。. 针对上述不足,本课题研究并发对象的各种活性性质的上下文精化规范及验证技术,在支持层次化验证的要求下,设计新的上下文精化关系来刻画无饥饿性和无死锁性,开发霍尔风格的公理化程序逻辑和证明系统来验证满足无等待性、无饥饿性和无死锁性的并发对象,并将在实际并发对象的验证中检验理论的实用性。

结项摘要

大多数编程语言提供并发对象(或并发库)来辅助开发多线程程序。并发对象不仅应满足安全性,还应满足各种活性性质,如无锁性、无等待性、无饥饿性和无死锁性等。人们使用上下文精化关系来刻画安全性和活性性质,但是现有的上下文精化理论和验证技术尚有许多缺陷。具体表现为,对应无饥饿性和无死锁性的上下文精化关系难以在层次化验证中使用,无法验证满足无等待性、无饥饿性或无死锁性的并发对象,缺少公理化的证明理论等。..针对上述不足,本课题研究并发对象的各种活性性质的上下文精化规范及验证技术。在支持层次化验证的要求下,设计公平调度下的上下文精化关系来刻画无饥饿性和无死锁性,并为二者设计不同的抽象操作。开发霍尔风格的公理化程序逻辑LiLi来验证满足无等待性、无饥饿性和无死锁性的并发对象,并将该程序逻辑应用于验证若干经典并发算法,其中首次形式化验证了锁耦合链表算法的无饥饿性,以及乐观链表算法和惰性链表算法的无死锁性。此外,针对带有部分方法(partial methods)的并发对象,首次提出“部分无饥饿性”和“部分无死锁性”这两种新的进展性定义,为它们对应的精化关系给出了新的抽象操作,扩展程序逻辑LiLi以支持对这两种新进展性性质的验证,并验证TAS locks和ticket locks分别满足部分无死锁性和部分无饥饿性。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(0)

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其他文献

处理指针相等关系不确定的指针逻辑
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    软件学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁红瑾;李兆鹏;张昱;华保健;陈意云
  • 通讯作者:
    陈意云

其他文献

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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