Lightweight Static Analysis for Data Race Detection in Operating System Kernels
0 likes2,056 views
Pavel Andrianov, Alexey Khoroshilov, Vadim Mutilin, ИСП РАН, Moscow
Ad
More Related Content
What's hot (20)
Similar to Lightweight Static Analysis for Data Race Detection in Operating System Kernels (20)
Ad
More from Iosif Itkin (20)
Ad
Lightweight Static Analysis for Data Race Detection in Operating System Kernels
- 1. Легковесный статический анализ для поиска состояний гонок в ядре операционной системы Павел Андрианов [email protected] http://linuxtesting.org/project/ldv/ Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences
- 2. 2 Состояние гонки int global; Thread 1 { ... global = 1; ... } Thread 2 { ... global = 2; ... }
- 3. 3 Мотивация ● Ошибки, связанные с параллельным выполнением, составляют 20% от всех ошибок в файловых системах ОС Linux (A Study of Linux File System Evolution, FAST'13) ● Состояния гонок составляют 17% от всех ошибок в драйверах ОС Linux (Анализ типовых ошибок в драйверах ОС Linux, Труды ИСП РАН)
- 4. 4 Основные алгоритмы для поиска гонок ● Happens-Before – строит зависимости между операциями ● Lockset – потенциальным состоянием гонки называется ситуация, в которой доступ к одним и тем же разделяемым данным происходит с непересекающимся множеством блокировок, при этом одно из обращений является записью.
- 5. 5 Особенности ядра операционной системы ● Неявное создание потоков ● Активное использование арифметики указателей ● Использование специальных примитивов синхронизации
- 6. 6 Модель потоков ● Функция main содержит вызовы обработчиков событий, системные вызовы и другие функции ядра ● Считается, что все функции, вызываемые из main, могут выполняться параллельно int main() { switch (undef_int()) { case 0: func1(); break; case 1: func2(); break; ... } }
- 7. 7 Модель памяти Переменные Поля структур Глобальные переменные Локальные переменные A->x = B->x A->x ≠ A->y f::a ≠ g::a f::a->x = g::a->x A ≠ B struct mystruct { int *x; int *y; } *A, *B; int f() { struct mystruct *a; ... } int g() { struct mystruct *a; ... }
- 8. 8 Реализация Анализ разделяемых данных Исходный код Список разделяемых переменных Анализ примитивов синхронизации Отчет Список функций, предоставляющих локальные данные (malloc и др.) Описание примитивов синхронизации
- 10. 10 Результаты ● Было проанализировано ядро ОС РВ с >200 000 строками кода (25% покрытие) ● Найдено 20 состояний гонок, признанных разработчиками
- 11. 11 Спасибо за внимание Вопросы?