論文の概要: Locksynth: Deriving Synchronization Code for Concurrent Data Structures with ASP

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.18225v1
• Date: Sat, 20 May 2023 20:28:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-04 11:50:35.488556
• Title: Locksynth: Deriving Synchronization Code for Concurrent Data Structures with ASP
• Title（参考訳）: locksynth: asp.netで並列データ構造のための同期コードを導出する
• Authors: Sarat Chandra Varanasi, Neeraj Mittal, Gopal Gupta
• Abstract要約: 並列データ構造に対する破壊的な更新に必要な同期を自動的に導出するツールである Locksynth を提案する。 Locksynthは、抽象同期コードの導出に関するこれまでの作業の実装として機能します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.105901090451622
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present Locksynth, a tool that automatically derives synchronization needed for destructive updates to concurrent data structures that involve a constant number of shared heap memory write operations. Locksynth serves as the implementation of our prior work on deriving abstract synchronization code. Designing concurrent data structures involves inferring correct synchronization code starting with a prior understanding of the sequential data structure's operations. Further, an understanding of shared memory model and the synchronization primitives is also required. The reasoning involved transforming a sequential data structure into its concurrent version can be performed using Answer Set Programming and we mechanized our approach in previous work. The reasoning involves deduction and abduction that can be succinctly modeled in ASP. We assume that the abstract sequential code of the data structure's operations is provided, alongside axioms that describe concurrent behavior. This information is used to automatically derive concurrent code for that data structure, such as dictionary operations for linked lists and binary search trees that involve a constant number of destructive update operations. We also are able to infer the correct set of locks (but not code synthesis) for external height-balanced binary search trees that involve left/right tree rotations. Locksynth performs the analyses required to infer correct sets of locks and as a final step, also derives the C++ synchronization code for the synthesized data structures. We also provide a performance analysis of the C++ code synthesized by Locksynth with the hand-crafted versions available from the Synchrobench microbenchmark suite. To the best of our knowledge, our tool is the first to employ ASP as a backend reasoner to perform concurrent data structure synthesis.
• Abstract（参考訳）: Locksynthは,一定数の共有ヒープメモリ書き込み操作を含む並列データ構造に対する破壊的な更新に必要な同期を自動的に導出するツールである。 locksynthは、抽象同期コードを導出する以前の作業の実装として機能します。 並列データ構造の設計には、シーケンシャルデータ構造の操作を事前に理解することから始まる正しい同期コードを推測することが含まれる。 さらに、共有メモリモデルと同期プリミティブの理解も必要となる。 シーケンシャルデータ構造を並列バージョンに変換するための推論は、応答セットプログラミングを使って行うことができ、前回の作業でアプローチを機械化しました。 推論には、asp.netで簡潔にモデル化できる推論とアブダクションが含まれる。 データ構造の操作の抽象的なシーケンシャルコードは、並列動作を記述する公理とともに提供されると仮定する。 この情報は、リンクリストの辞書操作や、一定の数の破壊的な更新操作を含むバイナリ検索ツリーなどの、データ構造のための並列コードを自動的に導き出すために使用される。 また、左右の木の回転を含む外部高さバランスの2分探索木に対して、正しいロックセット(ただしコード合成は行わない)を推測することができる。 Locksynthは、正しいロックセットを推測するために必要な分析を行い、最後のステップとして、合成データ構造のためのC++同期コードも導出する。 また、Locksynthによって合成されたC++コードのパフォーマンス解析と、Synchrobench microbenchmarkスイートから手作りバージョンを提供する。 私たちの知る限りでは、当社のツールは、並列データ構造合成を実行するためのバックエンド推論としてaspを使用した最初のツールです。

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