ИСТИНА

Одной из целого ряда наукоёмких задач, которые возникают в рамках формальной верификации сложных программных комплексов, является задача получения модели программ в виде, допускающем формальную верификацию. Постановка этой задачи на практике осложняется тем фактом, что в настоящее время при разработке программного обеспечения используется, как правило, более одного языка программирования. Автором предложен подход к описанию формальных моделей программ и языков программирования, используемых в исходных текстах программ, в рамках которого используется высокоуровневое промежуточное представление. Такое представление достаточно удобно для трансляции в него программ с используемых на практике языков программирования. При этом представление основано на формальной системе (разновидность лямбда-исчисления с зависимыми типами), что позволяет использовать его в задачах формальной верификации. В рамках исследований получены следующие новые результаты: 1. Предложена новая разновидность λ-исчисления с зависимыми типами, расширенная набором не использовавшихся ранее правил редукции. Такие правила позволяют использовать в исчислении нетривиальные типы идентичности. Доказано сохранение такими правилами типизации, а также показана применимость правил к термам в нейтральной форме. 2. На основе предложенной разновидности реализованы макет языка (промежуточного представления) и программного средства, выполняющего проверку типов в выражениях языка. 3. С использованием предыдущих результатов разработано описание статической формальной семантики управляемого кода стандарта ECMA-335. 4. Разработана новая модель динамического параллельного исполнения программ. Модель позволяет описывать квазипараллельное (чередующее атомарные операции в произвольном порядке) исполнение программ в форме модификатора семантики языка программирования. Возможность практического применения полученных результатов продемонстрирована на описании семантики параллельного исполнения фрагмента кода, входящего в состав программного комплекса математического моделирования теплогидравлических процессов в реакторах АЭС.