Théorèmes de correction asynchrone et relationnelle de la logique de séparation concurrente

Asynchronous and relational soundness theorems for concurrent separation logic

• Auteur / Autrice : Léo Stefanesco
• Direction : Paul-André Melliès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 12/11/2021
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mathématiques de Paris centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche en informatique fondamentale (Paris ; 2016-....)
• Jury : Président / Présidente : François Pottier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paul-André Melliès, François Pottier, Damiano Mazza, Chung-Kil Hur, Adrien Guatto, Viktor Vafeiadis, Nobuko Yoshida, Daniela Petrisan, Lars Birkedal
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Damiano Mazza, Chung-Kil Hur

Mots clés

Mots clés contrôlés

Langages de programmation -- Sémantique

Logique informatique

Mots clés libres

Logique de séparation concurrente

Logique de programme

Sémantique

Iris

Concurrent separation logic

Program logics

Semantics

Iris

Résumé

L'objet de cette thèse est la logique de séparation asynchrone, une logique de programme pour les langages de programmation concurrents et à mémoire partagée. Le lien entre une preuve d'un programme dans une logique de séparation concurrente et la sémantique de ce programme est exprimée par le théorème de correction de cette logique. Cette thèse introduit deux théorèmes de corrections. Le premier, le théorème de correction asynchrone, exprime dans le langage des jeux de gabarits sur des graphes asynchrones l'absence de courses des programmes bien spécifiés. L'autre étend la logique de séparation concurrente Iris avec un théorème de correction relationnel qui permet d'établir des simulations entre un programme concurrent concret et un modèle abstrait, formalisé comme un système de transition. Une application de ce théorème est la preuve de terminaison de programmes concurrent sous l'hypothèse d'un ordonnanceur équitable.

The subject of this thesis is concurrent separation logic, a program logic for concurrent shared-memory languages. The relation between the proof of a program in a separation logic and the semantics of this program is expressed by the soundness theorem of this logic. This thesis introduces two soundness theorems. The first, the asynchronous soundness theorem, expresses the absence of data race in well specified programs in the language of template games in asynchronous graphs. The second part of this thesis extends the Iris concurrent separation logic with a relational soundness theorem which allows to establish simulations between a concrete program and an abstract model expressed as a state transition system. An application of this theorem is the proof of termination of concurrent programs under the assumption of a fair scheduler.