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1.
A pointer logic and certifying compiler   总被引:6,自引:0,他引:6  
Proof-Carrying Code brings two big challenges to the research field of programming languages. One is to seek more expressive logics or type systems to specify or reason about the properties of low-level or high-level programs. The other is to study the technology of certifying compilation in which the compiler generates proofs for programs with annotations. This paper presents our progress in the above two aspects. A pointer logic was designed for PointerC (a C-like programming language) in our research. As an extension of Hoare logic, our pointer logic expresses the change of pointer information for each statement in its inference rules to support program verification. Meanwhile, based on the ideas from CAP (Certified Assembly Programming) and SCAP (Stack-based Certified Assembly Programming), a reasoning framework was built to verify the properties of object code in a Hoare style. And a certifying compiler prototype for PointerC was implemented based on this framework. The main contribution of this paper is the design of the pointer logic and the implementation of the certifying compiler prototype. In our certifying compiler, the source language contains rich pointer types and operations and also supports dynamic storage allocation and deallocation.  相似文献
2.
一种用于指针程序安全性证明的指针逻辑   总被引:3,自引:2,他引:1  
在高可信软件的各种性质中,安全性是被关注的重点,其中软件满足安全策略的证明方法是研究的热点之一.文中根据作者所设想的安全程序的设计和证明框架,为类C语言的一个子集设计了一个指针逻辑系统.该逻辑系统是Hoare逻辑系统的一种扩展,它用推理规则来表达每一种语句引起指针信息的变化情况.它可用来对指针程序进行精确的指针分析,所获得的信息用来证明指针程序是否满足定型规则的附加条件,以支持程序的安全性验证.该逻辑系统也可用来证明指针程序的其它性质.  相似文献
3.
Reasoning about pointer programs is difficult and challenging, while their safety is critical in software engineering. Storeless semantics pioneered by Jonkers provides a method to reason about pointer programs. However, the representation of memory states in Jonkers’ model is costly and redundant. This paper presents a new framework under a more efficient storeless model for automatically verifying properties of pointer programs related to the correct use of dynamically allocated memory such as absence of null dereferences, absence of dangling dereferences, absence of memory leaks, and preservation of structural invariants. The introduced logic-Pointer Logic, is developed to achieve such goals. To demonstrate that Pointer Logic is a useful storeless approach to verification, the Schorr-Waite tree-traversal algorithm which is always considered as a key test for pointer formalizations was verified via our analysis. Moreover, an experimental tool-plcc was implemented to automatically verify a number of non-trivial pointer programs.  相似文献
4.
在分析和总结前人工作的基础上,提出了一种改进的代码安全属性验证方法.该方法在利用传统的源代码安全属性验证工具的基础上,加入了指针逻辑,针对现有代码属性分析技术只能对C语言子集进行分析验证的不足,利用指针逻辑对源代码的分析结果对源代码中的指针进行替换,从而避开了传统静态代码属性验证工具对指针处理功能太弱的瓶颈,可以实现对C语言中的部分指针及运算进行处理.  相似文献
5.
王振明  陈意云  王志芳 《软件学报》2009,20(8):2037-2050
提出了一种为指针逻辑设计定理证明器的新技术,该项技术主要是基于变换和替代,已在APL 的工具中得以实现.APL 自动定理证明器是完全自动的,且其产生的证明可以被有效地记录和检验.已使用关于单链表、双链表和二叉树的指针程序测试了该自动定理证明器.  相似文献
6.
程序设计语言本身的安全性在高安全需求软件的设计和实现中起着基础作用.该文在用于系统级编程的安全语言的设计和性质证明方面,做了有益的尝试.作者设计了一个类C的命令式语言PointerC,其主要特点在于其类型系统中包含显式的副条件(side conditions),这些副条件本质上是约束程序语法表达式值的逻辑公式.该文证明了PointerC语言的安全性定理,即满足这些副条件的程序,在执行时不会违反语言的安全策略.为静态推理副条件中涉及指针的命题,作者已经提出了一种指针逻辑(pointer logic),文中证明了指针逻辑对操作语义是可靠的.  相似文献
7.
在高可信软件的各种性质中,安全性是关注的重点.软件满足安全策略的证明方法是安全性研究的热点之一.根据前期提出的安全程序设计与证明的框架以及指针逻辑推理系统,介绍在所实现的出具证明编译器(certifying compiler)原型系统中有关目标机器的形式定义、汇编程序的形式验证框架以及汇编程序指针程序性质证明等方面的研究.它们的主要特点是汇编验证框架是基于Hoare风格的程序验证方式;与指针有关的性质使用和源语言一级类似的指针逻辑推理系统进行证明;使用一个简单的类型系统完成有关指针的类型检查.  相似文献
8.
对高可信软件需求的增加使得指针程序的验证成为近期的研究热点.指针逻辑作为Hoare逻辑的扩展,可以对指针程序进行精确的分析.介绍一个针对指针逻辑的自动定理证明器的设计和实现,描述了一些算法.实验结果表明,该定理证明器可以完全自动的证明用类C语言编写的关于单链表,双链表和二叉树的指针程序的验证条件,并生成机器可检查的证明.  相似文献
9.
本文改进并扩展先前为验证指针程序提出的指针逻辑,主要贡献是提出了合法访问路径集合的概念,极大地简化了访问路径上的基本运算,并使得指针逻辑推理规则变得易理解.另外,增加了局部推理规则和函数构造的推理规则,使得指针逻辑可以方便地用于有函数调用的场合.  相似文献
10.
为类C小语言PointerC设计的指针逻辑是Hoare逻辑的一种扩展,可用来对指针程序进行精确的指针分析,以支持指针相等关系确定的程序的安全性验证.通过增加相等关系不确定的指针类型访问路径集合,可扩展这种指针逻辑,使得扩展后的指针逻辑可以应用于有向图等指针相等关系不确定的抽象数据结构上的指针程序性质 证明.  相似文献
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