Un cadre générique pour l'exécution symbolique : théorie et applications

Abstract

Nous proposons un cadre général pour l’exécution symbolique de programmes, qui est indépendant des langages dans lesquels les programmes en question sont écrits. L’approche est paramétrisée par une définition de langage, qui consiste en une signature pour la syntaxe du langage et pour son infrastructure, un modèle interprétant la signature, et un ensemble de règles de réécriture définissant la sémantique opérationnelle du langage. L’exécution symbolique revientalors à modifier calculer des chemins symboliques en utilisant une opration dite de dérivation. Nous démontrons que l’exécution symbolique possède les propriétés attendues par rapport à l’exécution concrète: les exécutions symboliques et concrètes d’un même programme se simulent mutuellement. Nous montrons également qu’une extension coinductive de l’exécution symbolique peut être utilisée pour la vérification déductive de programmes. Nous avons implémenté notreapproche dans un outil prototype dans la K framework. L’aspect générique de l’outil est mis en évidence par son instanciation sur plusieurs langages. Nous montrons enfin comment l’outil permet l’analyse symbolique, le model checking borné, et la vérification déductive de programmes.