Главная » Просмотр файлов » ACSL Language Reference

ACSL Language Reference (811287), страница 11

Файл №811287 ACSL Language Reference (ACSL Language Reference) 11 страницаACSL Language Reference (811287) страница 112020-08-21СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

SPECIFICATION LANGUAGEterm::=||||\null\base_addr one-label ? ( term )\block_length one-label ? ( term )\offset one-label ? ( term )\allocation one-label ? ( term )pred::=|||||\allocable one-label ? ( term )\freeable one-label ? ( term )\fresh two-labels ? ( term, term )\valid one-label ? ( location-address )\valid_read one-label ? ( location-address )\separated ( location-address , location-addressesone-label::={ label-idtwo-labels::={ label-id,location-addresses::=location-addresslocation-address::=tset)}label-id}(, location-address)∗Figure 2.20: Grammar extension of terms and predicates about memoryPredefined algebraic specifications can be provided as libraries (see section 3), and importedusing a construct like1//@ import List;where the file List.acsl contains logic definitions, like the List module above.2.7Pointers and physical addressingThe grammar for terms and predicates is extended with new constructs given in Figure 2.20.Location-address denotes the address of a memory location.

It is a set of terms of somepointer type as defined in Section 2.3.4.2.7.1Memory blocks and pointer dereferencingC memory is structured into allocated blocks that can come either from a declarator or acall to one of the calloc, malloc or realloc functions. Blocks are characterized by their baseaddress, i.e. the address of the declared object (the first declared object in case of an arraydeclarator), or the pointer returned by the allocating function (when the allocation succeeds)and their length.ACSL provides the following built-in functions to deal with allocated blocks. Each of themtakes an optional label identifier as argument. The default value of that label is defined inSection 2.4.3.• \base_addr{L}(p) returns the base address of the allocated block containing, at the labelL, the pointer p\base_addr{id} : void* → char*582.7.

POINTERS AND PHYSICAL ADDRESSING• \block_length{L}(p) returns the length (in bytes) of the allocated block containing, atthe label L, its argument pointer.\block_length{id} : void* → size_tIn addition, dereferencing a pointer may lead to run-time errors. A pointer p is said to bevalid if *p is guaranteed to produce a definite value according to the C standard [12]. Thefollowing built-in predicates deal with this notion:• \valid applies to a set of terms (see Section 2.3.4) of some pointer type. \valid {L}(s)holds if and only if dereferencing any p ∈ s is safe at label L, both for reading from *pand writing to it.

In particular, \valid {L}(\empty) holds for any label L.\valid {id} : set<α *> → boolean• \valid_read applies to a set of terms of some pointer type and holds if and only if it issafe to read from all the pointers in the set\valid_read {id} : set<α *> → boolean\valid {L}(s) implies \valid_read {L}(s) but the reverse is not true. In particular, it is allowedto read from a string literal, but not to write in it (see [12], 6.4.5§6).The status of \valid and \valid_read constructs depends on the type of their argument.Namely, \valid {L}((int *) p) and \valid {L}((char *)p) are not equivalent. On the otherhand, if we ignore potential alignment constraints, the following equivalence is true for anypointer p:\valid {L}(p) <==> \valid{L}(((char *)p)+(0 ..

sizeof(*p)-1))and similarly for \valid_read\valid_read {L}(p) <==> \valid_read{L}(((char *)p)+(0 .. sizeof(*p)-1))Some shortcuts are provided:• \null is an extra notation for the null pointer (i.e. a shortcut for (void*)0). As inC itself (see [12], 6.3.2.3§3), the constant 0 can have any pointer type.

In addition,\valid {L}(\null) is always false, for any logic label L. Of course, \valid_read {L}(\null)is always false too.• \offset {L}(p) returns the offset between p and its base address\offset {id}:void* → size_t\offset {L}(p) = (char*)p - \base_addr{L}(p)Again, if there are no alignment constraints, the following property holds: for any setof pointers s and label L, \valid_read {L}(s) if and only if for all p∈s:\offset {L}(p) >= 0 && \offset{L}(p) + sizeof(*p) <= \block_length{L}(p)2.7.2SeparationACSL provides a built-in function to deal with separation of locations:• \separated applies to sets of terms (see Section 2.3.4) of some pointer type.\separated (s1 ,s2 ) holds for any set of pointers s1 and s2 if and only if for all p∈s1and q∈s2 :59CHAPTER 2.

SPECIFICATION LANGUAGEallocation-clause::=|allocates dyn-allocation-addressesfrees dyn-allocation-addresses ;loop-allocation::=|looploopdyn-allocation-addresses::=|location-addresses;allocates dyn-allocation-addressesfrees dyn-allocation-addresses ;;\nothingFigure 2.21: Grammar for dynamic allocations and deallocationsforall integer i,j; 0 <= i < sizeof(*p), 0 <= j < sizeof(*q)==> (char*)p + i != (char*)q + jIn fact, \separated is an n-ary predicate.\separated (s1 ,..,sn ) means that for each i 6= j, \separated (si ,sj ).2.7.3Dynamic allocation and deallocationExperimentalAllocation-clauses allow to specify which memory location is dynamically allocated or deallocated. The grammar for those constructions is given on Figure 2.21.allocates \nothing and frees \nothing are respectively equivalent to allocates \empty andfrees \empty; it is left for convenience like for assigns clauses.Allocation clauses for function and statement contractsClauses allocates and frees are tied together.

The simple contract/*@ frees P1 ,P2 ,...;@ allocates Q1 ,Q2 ,...;@*/means that any memory address that does not belong to the union of sets of terms Pi andQj has the same allocation status (see below) in the post-state as in the pre-state. The onlydifference between allocates and frees is that sets Pi are evaluated in the pre-state, and setsQi are evaluated in the post-state.The built-in type allocation_status can take the following values:/*@type allocation_status =\static | \register | \automatic | \dynamic | \unallocated;*/Built-in function \allocation {L}(p) returns the allocation status of the block containing, atthe label L, the pointer p\allocation {id} : void* → allocation_statusThis function is such that for any pointer p and label L\allocation {L}(p) == \allocation{L}(\base_addr(p))and602.7.

POINTERS AND PHYSICAL ADDRESSING\allocation {L}(p)==\unallocated ==> !\valid_read{L}(p)allocates Q1 ,. . .,Qn is equivalent to the postcondition\forall char* p;\separated (\union(Q1 ,. . .,Qn ),p)==>(\base_addr{Here}(p)==\base_addr{Pre}(p)&& \block_length{Here}(p)==\block_length{Pre}(p)&& \valid {Here}(p)<==>\valid{Pre}(p)&& \valid_read{Here}(p)<==>\valid_read{Pre}(p)&& \allocation {Here}(p)==\allocation{Pre}(p))In fact, like the assigns clause does not specify which memory location is assigned, theallocation-clauses do not specify which memory location is dynamically allocated or deallocated.

Pre-conditions and post-conditions should be added to complete specifications aboutallocations and deallocations. The following shortcuts can be used for that:• \allocable {L}(p) holds if and only if the pointer p refers, at the label L, to the baseaddress of an unallocated memory block.\allocable {id} : void* → booleanFor any pointer p and label L\allocable {L}(p) <==> (\allocation{L}(p)==\unallocated && p==\base_addr{L}(p)).• \freeable {L}(p) holds if and only if the pointer p refers, at the label L, to an allocated memory block that can be safely released using the C function free. Note that\freeable { \null } does not hold, despite NULL being a valid argument to the C functionfree.\freeable {id} : void* → booleanFor any pointer p and label L\freeable {L}(p) <==> (\allocation{L}(p)==\dynamic && p==\base_addr{L}(p)).• \fresh {L0 ,L1 }(p,n) , indicates that p refers to an allocated memory block at label L1 ,but that it is not the case at label L0 .

The predicate ensures also that, at label L1 , thelength (in bytes) of the block allocated dynamically equals to n.\fresh {id,id} : void*, integer → booleanFor any pointer p and labels L0 and L1\fresh {L0 ,L1 }(p,n) <==> (\allocable{L0 }(p) &&\freeable {L1 }(p) &&\block_length{L1 }(p)==n &&\valid {L1 }((char*)p+(0 ..

(n-1)))Example 2.49 malloc and free functions can be specified as follows.12typedef unsigned long size_t;345678/*@ assigns\nothing;@ allocates \result ;@ ensures\result == \null || \fresh{Old,Here}(\result,n);@*/void *malloc(size_t n);961CHAPTER 2. SPECIFICATION LANGUAGE101112131415/*@ requires p!=\null ==> \freeable {Here}(p);@ assigns \nothing;@ freesp;@ ensures p!=\null ==> \allocable {Here}(p);@*/void free(void *p);Default labels for constructs dedicated to memory are such that logic label Here can be omitted.When a behavior contains only one of the two allocation clauses, the given clause specifiesthe whole set of memory addresses to consider.

This means that the set value for the otherclause of that behavior defaults to \nothing . Now, when neither of the two allocation clausesis given, the meaning is different for anonymous behaviors and named behaviors:• a named behavior without allocation clause does not specify anything about allocationsand deallocations. The allocated and deallocated memory blocks are in fact specifiedby the anonymous behavior of the contract. There is no condition to verify for thesenamed behaviors about allocations and deallocations;• for an anonymous behavior, no allocation clause means that there is no newly allocatednor deallocated memory block. That is equivalent to stating allocates \nothing .These rules are such that contracts without any allocation clause should be considered ashaving only one allocates \nothing; leading to a condition to verify for each anonymousbehavior.Example 2.50 More precise specifications can be given using named behaviors under theassumption of assumes clauses.12typedef unsigned long size_t;3456789//@ ghost int heap_status;/*@ axiomatic dynamic_allocation {@predicate is_allocable(size_t n) // Can a block of n bytes be allocated?@reads heap_status;@ }@*/101112131415161718192021222324/*@ allocates \result ;@ behavior allocation:@ assumes is_allocable(n);@assignsheap_status;@ensures\fresh ( \result ,n);@ behavior no_allocation:@ assumes !is_allocable(n);@assigns\nothing;@allocates \nothing;@ensures\result == \null ;@ complete behaviors ;@ disjoint behaviors ;@*/void *malloc(size_t n);25622.7.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
1,26 Mb
Материал
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6294
Авторов
на СтудИзбе
314
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее