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超越隔离:操作系统验证是正确应用程序的基础

出版:2023年6月22日 出版历史
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    经过验证的系统软件通常必须假设操作系统及其提供的服务(如网络和文件系统)的正确性。即使存在经过验证的操作系统和文件系统,这些组件的规范也不会与应用程序结合,从而产生经过充分验证的高性能软件堆栈。
    在这篇立场文件中,我们提出了我们的愿景,即拥有一个经过验证的操作系统和经过验证的应用程序,所有这些都具有良好的多核性能。我们已经通过验证页表的正确性来探索了验证的一部分,但更大的目标是为一个雄心勃勃的项目制定愿景,该项目支持从高级规范到硬件的验证应用程序。

    工具书类

    [1]
    Amani,S.、Hixon,A.、Chen,Z.、Rizkallah,C.、Chubb,P.、O'Connor,L.、Beeren,J.、Nagashima,Y.、Lim,J.,Sewell,T.、Tuong,J..、Keller,G.、Murray,T.,Klein,G.和Heiser,G.Cogent:验证高保证文件系统的实施。SIGPLAN不是。512016年3月4日,第175-188页。
    [2]
    R.H.Arpaci-Dusseau和A.C.Arpaci-Dosseau。操作系统:三个简单的部分。Arpaci-Dusseau Books,2018年。
    [3]
    Athalye,A.、Belay,A.、Kaashoek,M.F.、Morris,R.和Zeldovich,N.公证人:安全交易批准装置。第27届ACM操作系统原理研讨会会议记录(SOSP 2019)(2019年10月,加拿大安大略省亨斯维尔)。
    [4]
    Baumann,A.、Barham,P.、Dagand,P.-E.、Harris,T.、Isaacs,R.、Peter,S.、Roscoe,T.,Schüpbach,A.和Singhania,A.。多核:可扩展多核系统的新操作系统架构。ACM SIGOPS第22届操作系统原理研讨会会议记录(美国纽约州纽约市,2009年),SOSP'09,计算机协会,第29-44页。
    [5]
    Beringer,L.、Petcher,A.、Ye,K.Q.和Appel,A.W.验证了openssl hmac的正确性和安全性。第24届USENIX安全研讨会会议记录(美国,2015年),SEC'15,USENIX协会,第207--221页。
    [6]
    Bhardwaj,A.、Kulkarni,C.、Achermann,R.、Calciu,I.、Kashyap,S.、Stutsman,R.,Tai,A.和Zellweger,G.Nros:操作系统中的有效复制和共享。2021年7月14日至16日,第15届USENIX操作系统设计与实现研讨会,OSDI 2021(2021),A.D.Brown和J.R.Lorch,编辑,USENIX协会,第295-312页。
    [7]
    Bond,B.、Hawblitzel,C.、Kapritsos,M.、Leino,R.、Lorch,J.、Parno,B.、Rane,A.、Setty,S.和Thompson,L.Vale:验证高性能密码汇编代码。USENIX安全研讨会会议记录(2017年8月),USENIX。
    [8]
    Bornholt,J.、Joshi,R.、Astrauskas,V.、Cully,B.、Kragl,B.、Markle,S.、Sauri,K.、Schleit,D.、Slatton,G.、Tasiran,S.、Geffen,J.V.和Warfield,A.使用轻量级形式化方法验证amazonS3中的键值存储节点。SOSP’21:ACM SIGOPS第28届操作系统原理研讨会,虚拟活动/德国科布伦茨,2021年10月26-29日(2021年),R.van Renesse和N.Zeldovich,编辑,ACM,第836--850页。
    [9]
    Calciu,I.、Sen,S.、Balakrishnan,M.和Aguilera,M.K.《NUMA架构的黑盒并发数据结构》。ACM编程语言和操作系统(ASPLOS)架构支持会议记录(2017).
    [10]
    Chajed,T.、Tassarotti,J.、Theng,M.、Kaashoek,M.F.和Zeldovich,N.使用顺序推理验证DaisyNFS并发和防撞文件系统。第16届USENIX操作系统设计与实现研讨会(OSDI’22)会议记录(2022年7月)。
    [11]
    Chen,H.、Ziegler,D.、Chajed,T.、Chlipala,A.、Kaashoek,M.F.和Zeldovich,N.使用崩溃灰逻辑来验证fscq文件系统。第25届操作系统原理研讨会会议记录(美国纽约州纽约市,2015年),SOSP’15,计算机协会,第18-37页。
    [12]
    Clements,A.T.、Kaashoek,M.F.、Zeldovich,N.、Morris,R.T.和Kohler,E.可伸缩交换性规则:为多核处理器设计可伸缩软件。ACM事务处理。计算。系统。32,4(2015年1月)。
    [13]
    Costanzo,D.、Shao,Z.和Gu,R.C和汇编程序信息流安全的端到端验证。第37届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议记录,PLDI 2016,美国加利福尼亚州圣巴巴拉,2016年6月13-17日(2016),C.Krintz和E.D.Berger,编辑,ACM,第648-664页。
    [14]
    德雷珀,U.Futexes很棘手。Futexes are Tricky,Red Hat Inc,日本4(2005).
    [15]
    Fonseca,P.、Zhang,K.、Wang,X.和Krishnamurthy,A.关于正式验证的分布式系统正确性的实证研究。第十二届欧洲计算机系统会议记录,EuroSys 2017,贝尔格莱德,塞尔维亚,2017年4月23-26日(2017年),G.Alonso、R.Bianchini和M.Vukolic编辑,ACM,第328-343页。
    [16]
    Ghemawat,S.、Gobioff,H.和Leung,S.-T.谷歌文件系统。第十九届ACM操作系统原理研讨会会议记录(美国纽约州纽约市,2003年),SOSP'03,计算机协会,第29-43页。
    [17]
    Gu,R.,Shao,Z.,Chen,H.,Wu,X.N.,Kim,J.,Sjöberg,V.和Costanzo,D.Certikos:构建认证并发操作系统内核的可扩展架构。第12届USENIX操作系统设计与实现研讨会,OSDI 2016,美国佐治亚州萨凡纳,2016年11月2日-4日(2016),K.Keeton和T.Roscoe,编辑,USENIX协会,第653-669页。
    [18]
    Hance,T.、Lattuada,A.、Hawblitzel,C.、Howell,J.、Johnson,R.和Parno,B.存储系统都是分布式系统(所以要这样验证它们!)。第十四届USENIX操作系统设计与实现研讨会,OSDI 2020,虚拟活动,2020年11月4-6日(2020),USENIX协会,第99-115页。
    [19]
    Hance,T.、Zhou,Y.、Lattuada,A.、Achermann,R.、Conway,A.、Stutsman,R.,Zellweger,G.、Hawblitzel,C.、Howell,J.和Parno,B.共享状态机:复杂并发系统的自动模块化推理。USENIX操作系统设计与实现(OSDI)研讨会论文集[待发表](2023年7月)。
    [20]
    Hawblitzel,C.、Howell,J.、Kapritsos,M.、Lorch,J.R.、Parno,B.、Roberts,M.L.、Setty,S.和Zill,B.IronFleet:证明实际分布式系统正确。第25届操作系统原理研讨会论文集(美国纽约州纽约市,2015年),SOSP’15,ACM,第1-17页。
    [21]
    Jung,R.、Swasey,D.、Sieczkowski,F.、Svendsen,K.、Turon,A.、Birkedal,L.和Dreyer,D.Iris:作为并行推理正交基础的单元体和不变量。2015年1月15日至17日在印度孟买举行的第42届ACM SIGPLAN-SIGACT编程语言原则研讨会会议记录(2015),S.K.Rajamani和D.Walker,编辑,ACM,第637-650页。
    [22]
    A.坎蒂。灵活操作系统内部:Anykernel和Rump内核的设计和实现。阿尔托大学博士论文,2012年。
    [23]
    Klein,G.、Elphinstone,K.、Heiser,G.,Andronick,J.、Cock,D.、Derrin,P.、Elkaduwe,D.、Engelhardt,K.,Kolanski,R.、Norrish,M.、Sewell,T.、Tuch,H.和Winwood,S.sel4:操作系统内核的形式验证。2009年10月11-14日,美国蒙大拿州Big Sky,2009年SOSP,第22届ACM操作系统原理研讨会论文集(2009),J.N.Matthews和T.E.Anderson,编辑,ACM,第207--220页。
    [24]
    Lattuada,A.、Hance,T.、Cho,C.、Brun,M.、Subasinghe,I.、Zhou,Y.、Howell,J.、Parno,B.和Hawblitzel,C.Verus:使用线性重影类型验证锈蚀程序。程序。ACM计划。语言7,OOPSLA1(2023),286--315。
    [25]
    Li,J.、Lattuada,A.、Zhou,Y.、Cameron,J.和Howell,J.,Parno,B.以及Hawblitzel,C.大型系统验证的线性类型。程序。ACM计划。语言6,OOPSLA1(2022),1--28。
    [26]
    Li,S.、Li,X.、Gu,R.、Nieh,J.和Hui,J.Z.正式验证了商品多处理器虚拟机监控程序的内存保护。2021年8月11日至13日,第30届USENIX安全研讨会(2021年),M.Bailey和R.Greenstadt编辑,USENIX协会,第3953-3970页。
    [27]
    Li,S.、Li,X.、Gu,R.、Nieh,J.和Hui,J.Z。一个安全且经过正式验证的Linux KVM虚拟机监控程序。第42届IEEE安全与隐私研讨会,SP 2021,美国加利福尼亚州旧金山,2021年5月24-27日(2021年),IEEE,第1782-1799页。
    [28]
    Lorch,J.R.、Chen,Y.、Kapritsos,M.、Parno,B.、Qadeer,S.、Sharma,U.、Wilcox,J.R和Zhao,X.Armada:高性能并发程序的低工作量验证。第41届ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议记录(美国纽约州纽约市,2020年),PLDI 2020,计算机协会,第197-210页。
    [29]
    Matsakis,N.D.和Klock,II,F.S.生锈语言。2014 ACM SIGAda高完整性语言技术年度会议记录(美国纽约州纽约市,2014年),HILT’14,ACM,第103-104页。
    [30]
    Murray,T.C.、Matichuk,D.、Brassil,M.、Gammie,P.、Bourke,T.、Seefried,S.、Lewis,C.、Gao,X.和Klein,G.sel4:从一般目的到信息流强制执行的证明。2013年IEEE安全与隐私研讨会,2013年5月19日至22日,美国加利福尼亚州伯克利,SP 2013(2013),IEEE计算机学会,第415--429页。
    [31]
    Nelson,L.、Bornholt,J.、Gu,R.、Baumann,A.、Torlak,E.和Wang,X.使用serval对系统代码进行自动验证的缩放符号评估。SOSP(标准操作程序)(2019年),ACM,第225-242页。
    [32]
    Nelson,L.、Sigurbjarnarson,H.、Zhang,K.、Johnson,D.、Bornholt,J.、Torlak,E.和Wang,X.超内核:操作系统内核的按钮验证。第26届操作系统原理研讨会论文集,中国上海,2017年10月28日至31日(2017),ACM,第252--269页。
    [33]
    尼基塔·科瓦尔(Nikita Koval)、德米特里·哈兰斯基(Dmitry Khalanskiy)和丹·阿利斯塔(Dan Alistarh)。一个经过正式验证的科特林协同程序公平同步框架。CoRR公司(2021).
    [34]
    Pirelli,S.、Valentukonytï,A.、Argyraki,K.和Candea,G.网络函数二进制的自动验证。第19届USENIX网络系统设计与实现研讨会(NSDI 22)(华盛顿州伦顿,2022年4月),USENIX协会,第585--600页。
    [35]
    Tao,R.、Yao,J.、Li,X.、Li、S.、Nieh,J.和Gu,R.对arm relaxed内存硬件上的多处理器虚拟机监控程序进行形式验证。SOSP'21:ACM SIGOPS第28届操作系统原理研讨会,虚拟活动/德国科布伦茨,2021年10月26日至29日(2021年),R.van Renesse和N.Zeldovich,编辑,ACM,第866--881页。
    [36]
    Wentzlaff,D.和Agarwal,A.分解操作系统(fos):多核可扩展操作系统的案例。SIGOPS操作。系统。版本43,2(2009年4月),76-85。
    [37]
    Yang,J.和Hawblitzel,C.安全到最后一条指令:类型安全操作系统的自动验证。2010年6月5日至10日,加拿大安大略省多伦多市,2010年ACM SIGPLAN编程语言设计与实现会议记录,PLDI 2010(2010),B.G.Zorn和A.Aiken,编辑,ACM,第99-110页。

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    • (2024)卷影文件系统:通过稳健的替代执行从文件系统运行时错误中恢复第16届ACM存储和文件系统热点研讨会会议记录10.1145/3655038.3665942(15-22)在线发布日期:2024年7月8日

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    封面图片ACM会议
    HOTOS’23:第19届操作系统热点研讨会会议记录
    2023年6月
    247页
    国际标准图书编号:9798400701955
    内政部:10.1145/3593856
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    出版:2023年6月22日

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    HOTOS’23
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    HOTOS’23:第19届操作系统热点专题研讨会
    2023年6月22日至24日
    RI,普罗维登斯,美国

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