基于视图的公理推理用于 PSO(扩展版)
计算机科学中的逻辑
2023-01-20 v1
摘要
弱内存模型描述了现代多核架构上并发程序的语义。针对并发程序的推理技术,如 Owicki-Gries 风格的证明演算,必须建立在此类语义之上,因此需要为每一种新内存模型重新开发。近来,一种更统一的推理方法被提出,该方法基于若干核心公理构建正确性证明。这使得程序正确性的证明可以独立于内存模型,并通过证明特定内存模型实例化证明所需的所有公理,将证明迁移到该模型。该公理体系以线程视图(thread views)作为语义中的一等元素。本文中,我们研究这种公理推理形式对部分存储序(Partial Store Order, PSO)内存模型的适用性。由于 PSO 的标准语义并非基于视图,我们首先给出 PSO 的基于视图的语义,并证明其与原标准语义一致。接着我们表明,新的基于视图的语义满足除一条公理外的所有公理。缺失的公理涉及内存模型的消息传递(message-passing, MP)能力,而 PSO 不保证该能力。因此,只有不使用 MP 公理的证明才可迁移至 PSO。我们通过证明一个采用栅栏(fence)以确保消息传递的立沸测试(litmus test)的正确性,来阐释该推理技术。
引用
@article{arxiv.2301.07967,
title = {View-Based Axiomatic Reasoning for PSO (Extended Version)},
author = {Lara Bargmann and Heike Wehrheim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.07967},
year = {2023}
}