TSO Games: Decidability of Safety Games under Total Store Order Semantics

Core Concepts

Safety games in TSO semantics are undecidable due to the control over buffer updates.

Abstract

The content discusses the extension of Total Store Order (TSO) semantics to safety games, focusing on different formulations and the decidability of safety problems. It explores various scenarios where players can update buffers and presents a classification into four groups based on decidability results. The paper establishes the computational complexity for decidable games and provides insights into formal verification and game theory applications.
Structure:

Introduction to TSO Semantics and Safety Games
Decidability Picture for Safety Game Alternatives
Reachability Problem Analysis under TSO Semantics
Robustness and Persistence Problems for Programs under TSO
Study of Decidability/Complexity Results for Verification under TSO

Stats

16種類のTSOゲームがある。
安全性問題はExpTime-hardである。
プログラムの状態到達問題は不可解である。

Quotes

Key Insights Distilled From

TSO Games -- On the decidability of safety games under the total store order semantics (extended LMCS version with appendix)

by Stephan Spen... at arxiv.org 03-13-2024

https://arxiv.org/pdf/2309.02862.pdf

Deeper Inquiries

安全ゲームの決定可能性に影響を与える要因は何ですか

安全ゲームの決定可能性に影響を与える要因は何ですか？
安全ゲームの決定可能性に影響を与える主な要因は、プレイヤーがバッファ更新を行うタイミングです。特定のグループでは片方のプレイヤーだけがバッファ更新を許可されており、もう一方はそれを行うことができません。このような制約や権限の違いによって、セマンティクスや戦略が変化し、最終的なゲームの複雑さや解決可能性に影響を与えます。

プログラムの安全性を確認するために他のセマンティクスを使用することの利点は何ですか

プログラムの安全性を確認するために他のセマンティクスを使用することの利点は何ですか？
他のセマンティクス（例：Total Store Order）を使用してプログラムの安全性を確認する利点はいくつかあります。まず第一に、現実世界で使用されるアーキテクチャやシステムとより密接に関連付けられている場合があります。そのため、より正確な挙動や問題領域への対応が可能となります。また、既存の形式手法や検証手法と組み合わせて使用することで、プログラム内部および外部で発生する潜在的な問題やエラーを特定し修正する際に役立ちます。

この研究結果が実際のコンピュータシステムにどのように応用され得るか

この研究結果が実際のコンピュータシステムにどう応用され得るか？
この研究結果は実際のコンピュータシステムで制御モデルチェック等多岐に渡って活用され得ます。具体的には、「形式ゲーム」フレームワークから派生した理論・手法（例：ExpTime-complete） を用いてリアルタイムシステム上で発生しうる問題領域（例：メッセージロスト） の分析・解決策開発等 進歩的技術開発 へ貢献します。