On abstraction refinement for program analyses in Datalog

A central task for a program analysis concerns how to efficiently find a program abstraction that keeps only information relevant for proving properties of interest. We present a new approach for finding such abstractions for program analyses written in Datalog. Our approach is based on counterexample-guided abstraction refinement: when a Datalog analysis run fails using an abstraction, it seeks to generalize the cause of the failure to other abstractions, and pick a new abstraction that avoids a similar failure. Our solution uses a boolean satisfiability formulation that is general, complete, and optimal: it is independent of the Datalog solver, it generalizes the failure of an abstraction to as many other abstractions as possible, and it identifies the cheapest refined abstraction to try next. We show the performance of our approach on a pointer analysis and a typestate analysis, on eight real-world Java benchmark programs

A Linear Logic Programming Language for Concurrent Programming over Graph Structures

We have designed a new logic programming language called LM (Linear Meld) for programming graph-based algorithms in a declarative fashion. Our language is based on linear logic, an expressive logical system where logical facts can be consumed. Because LM integrates both classical and linear logic, LM tends to be more expressive than other logic programming languages. LM programs are naturally concurrent because facts are partitioned by nodes of a graph data structure. Computation is performed at the node level while communication happens between connected nodes. In this paper, we present the syntax and operational semantics of our language and illustrate its use through a number of examples.Comment: ICLP 2014, TPLP 201

Logic-based techniques for program analysis and specification synthesis

La Tesis investiga técnicas ágiles dentro del paradigma declarativo para dar solución a dos problemas: el análisis de programas y la inferencia de especificaciones a partir de programas escritos en lenguajes multiparadigma y en lenguajes imperativos con tipos, objetos, estructuras y punteros. Respecto al estado actual de la tesis, la parte de análisis de programas ya está consolidada, mientras que la parte de inferencia de especificaciones sigue en fase de desarrollo activo. La primera parte da soluciones para la ejecución de análisis de punteros especificados en Datalog. En esta parte se han desarrollado dos técnicas de ejecución de especificaciones en dicho lenguaje Datalog: una de ellas utiliza resolutores de sistemas de ecuaciones booleanas, y la otra utiliza la lógica de reescritura implementada eficientemente en el lenguaje Maude. La segunda parte desarrolla técnicas de inferencia de especificaciones a partir de programas. En esta parte se han desarrollado dos métodos de inferencia de especificaciones. El primer método se desarrolló para el lenguaje lógico-funcional Curry y permite inferir especificaciones ecuacionales mediante interpretación abstracta de los programas. El segundo método está siendo desarrollado para lenguajes imperativos realistas, y se ha aplicado a un subconjunto del lenguaje de programación C. Este método permite inferir especificaciones en forma de reglas que representan las distintas relaciones entre las propiedades que el estado de un programa satisface antes y después de su ejecución. Además, estas propiedades son expresables en términos de las abstracciones funcionales del propio programa, resultando en una especificación de muy alto nivel y, por lo tanto, de más fácil comprensión.Feliú Gabaldón, MA. (2013). Logic-based techniques for program analysis and specification synthesis [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/33747TESI