Skip to main content

2006 | OriginalPaper | Buchkapitel

Bounded Model Checking of Concurrent Data Types on Relaxed Memory Models: A Case Study

verfasst von : Sebastian Burckhardt, Rajeev Alur, Milo M. K. Martin

Erschienen in: Computer Aided Verification

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Many multithreaded programs employ concurrent data types to safely share data among threads. However, highly-concurrent algorithms for even seemingly simple data types are difficult to implement correctly, especially when considering the relaxed memory ordering models commonly employed by today’s multiprocessors. The formal verification of such implementations is challenging as well because the high degree of concurrency leads to a large number of possible executions. In this case study, we develop a SAT-based bounded verification method and apply it to a representative example, a well-known two-lock concurrent queue algorithm. We first formulate a correctness criterion that specifically targets failures caused by concurrency; it demands that all concurrent executions be observationally equivalent to some serial execution. Next, we define a relaxed memory model that conservatively approximates several common shared-memory multiprocessors. Using commit point specifications, a suite of finite symbolic tests, a prototype encoder, and a standard SAT solver, we successfully identify two failures of a naive implementation that can be observed only under relaxed memory models. We eliminate these failures by inserting appropriate memory ordering fences into the code. The experiments confirm that our approach provides a valuable aid for desigining and implementing concurrent data types.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Metadaten
Titel
Bounded Model Checking of Concurrent Data Types on Relaxed Memory Models: A Case Study
verfasst von
Sebastian Burckhardt
Rajeev Alur
Milo M. K. Martin
Copyright-Jahr
2006
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/11817963_45

Premium Partner