软件配置错误诊断与修复技术研究

软件的多样性、复杂性、灵活性和高度可定制性对系统的正确配置提出了挑战,配置错误已经成为影响应用服务质量的关键问题之一.很多学者和研究机构致力于配置错误的检测、诊断和故障修复的相关技术和方法研究,以提高复杂应用系统的可用性和可靠性.为系统了解软件配置错误相关的研究现状和进展,建立了一种多方面、多角度的分析框架对该领域的主要研究工作进行分类总结和分析评价,该分析框架覆盖了方法类型、方式和适用范围这3个方面的多个角度.基于该分析框架的分析结果,总结了当前软件配置错误相关研究中存在的问题,并针对今后该领域的研究趋势进行了展望,对继续和深入研究具有一定的指导意义.     

自适应重配置软件系统的运行时监控方法研究

运行时监控技术作为实现自适应软件的一个重要研究内容,现已成为当前很多软件工程方法中用来提高软件产品可信性的一个重要设计原则。针对现有的很多软件监控方法常常将系统的监控逻辑与业务功能逻辑混杂在一起的问题,提出了一个需求模型驱动的、自适应重配置软件的运行时监控方法。以软件系统的目标模型及属性规约为基础,介绍了如何构建系统的监控模型、生成和编织监控代码,以及进行运行时诊断分析和自适应重配置调整。该方法通过采用独立于应用程序的外部单元来实现对运行时系统的监控、诊断和自适应重配置处理。这更利于系统的维护和管理,也更符合软件复用的思想。     

应用服务器资源动态重配置再生方法

传统的基于模型的老化与再生研究方法已不适于动态开放的网络环境。以对服务器内部状态、行为、环境等信息进行运行时监测,并准确、全面地评价老化趋势为基础,采用资源动态重配置方法提高系统服务能力、灵活性与适应性具有重要意义。以J2EE应用服务器为实验对象,对基于资源动态重配置的应用服务器软件再生方法进行研究与实现。给出动态重配置再生模型,提出运行时监测体系结构,从用户体验和服务器运行状况角度给出软件老化指标、服务器端监测模型、客户端监测模型,实现了负载发生器、用户体验数据监测等功能模块。研究资源动态重配置过程,分析可动态重配置的资源对象,提出将分析现有数据与预测未来数据相结合,再辅以人工控制的决策算法。建立测试系统,对再生模型进行实验,验证了老化现象与再生方法的有效性。     

软件系统配置研究综述

随着软件系统规模和复杂度的不断提升, 软件配置已经成为软件工程领域中的一个重要话题. 大量、复杂的配置项为正确使用软件系统带来了极大的困难, 例如, 配置错误会影响系统性能, 并带来严重损失. 软件系统配置技术得到广泛关注, 并取得了众多的研究成果. 本文对软件配置领域的研究现状和主要成果进行分析和综述. 文章首先提出了基于软件生命周期和技术手段两个维度的软件配置相关工作分析框架, 然后基于该框架对当前主要研究成果进行分类总结和分析评价, 最后总结软件配置领域的工作特点, 探讨未来可能的研究热点, 对于今后该领域的深入研究具有一定借鉴意义.     

基于软件配置模型的构件化领域框架研究

以软件复用研究为背景,对面向软件定制的构件化领域框架进行了研究,提出了一种基于软件配置模型的构件化领域框架,并着重分析了利用框架进行软件定制的配置机制以及框架运行原理,最后以灾害快速反应系统为例,对模型和框架进行了实现.     

#br# 一种面向枚举类型的配置约束提取方法

有研究表明软件配置故障已成为导致计算机系统异常和崩溃的一个重要因素。配置故障是由于用户无法充分地获取配置约束的信息进行误配置造成的,由于用户缺乏软件领域知识,配置故障难以避免。因此,如何对软件配置项的约束条件进行精确的分析和提取,从而为软件配置的故障诊断与修复提供依据,具有重要的研究意义。具体而言,枚举类型作为软件系统的常用类型,其取值空间的限制经常导致系统软件配置故障。基于此系统调研了6款常用的C/C++开源软件,包括Apache Httpd、Nginx、Postfix、MySQL、Redis和PostgreSQL的枚举类型配置约束特性,并针对已有方法存在枚举类型配置项取值空间漏报的问题,基于程序分析的方法设计和实现了面向枚举类型配置的自动化配置约束提取方法,大幅提高了针对以上开源软件的配置约束提取准确率,提升了软件配置的可用性和配置故障诊断能力。     

互联网自动配置研究

互联网越来越复杂,网络设备支持的功能和服务越来越多,导致配置错误多发.配置错误已成为网络中断和异常产生的主要原因之一.互联网配置问题引起众多研究者的兴趣和重视,成为网络管理领域的一个重要研究课题.自2002年以来,研究者先后从不同角度对互联网配置问题进行了大量的研究,这些研究极大地促进了网络自动配置技术的发展.首先对互联网自动配置及配置案例进行概述;然后,按照配置自动生成、配置验证、配置自动实现这3个方面对互联网自动配置研究进行分类总结和分析评价;最后,总结了当前研究中存在的问题,并对未来研究发展趋势进行展望,希望能为该领域的研究者提供一些有益的启示.     

自动测试系统中测试通道配置工具的开发

为了实现测试通道的自动配置,介绍了通用自动测试系统中测试通道配置工具的功能和组成结构;根据组成结构,对此工具进行了研究和开发,主要包括配置文件格式的设计、通道配置模块的开发、开关调试模块的开发与XML文件解析构件的开发;按测试通道配置功能进行实际应用,结果验证测试通道配置工具已达到既定研究目标;测试通道配置工具可以完成对测试系统中测试通道的集中管理,实现开关调试软件的通用性,提高了测试软件开发效率和软件运行的可靠性.     

基于配置关联关系的信息系统误配置检测技术

随着软件系统变得更加复杂和可配置,由于错误配置而导致的故障正成为关键问题;这种故障的诊断和修复需要跨越软件本身及其运行环境进行分析,使得其处理过程十分困难,且修理费用极高;为解决这种故障带来的较为严重的经济损失、安全隐患和功能故障;基于配置项之间隐含的关联关系及其运行环境,设计了基于信息系统配置关联关系的配置错误检测系统技术,利用给定的大量样本配置训练,形成配置项关联关系与检测规则,通过发掘信息系统各组件配置项之间的关联关系并利用这种关联进行配置项交叉检验,能够有效检测系统的错误配置;通过模拟测试表明,所提错误配置检出率达到了90%以上,在大型企业中具有广泛的应用前景,为未来优化信息误配置检测技术提供建设性方向方法。     

间接自适应极点配置控制算法的跟踪能力研究

为了研究现有间接自适应极点配置控制算法的跟踪能力,提出了一般形式的间接自适应 极点配置控制算法.分析了这种算法用于已知和未知系统时的跟踪能力,并分别给出了渐近 跟踪参考输出的充要条件.利用上述结果,可以对现有间接算法的跟踪能力进行逐一研究.研 究表明,现有间接自适应极点配置控制算法的跟踪能力是有限的,它们至多能实现对一类参考 输出的渐近跟踪.     

An overview of Dynamic Software Product Line architectures and techniques: Observations from research and industry

Over the last two decades, software product lines have been used successfully in industry for building families of systems of related products, maximizing reuse, and exploiting their variable and configurable options. In a changing world, modern software demands more and more adaptive features, many of them performed dynamically, and the requirements on the software architecture to support adaptation capabilities of systems are increasing in importance. Today, many embedded system families and application domains such as ecosystems, service-based applications, and self-adaptive systems demand runtime capabilities for flexible adaptation, reconfiguration, and post-deployment activities. However, as traditional software product line architectures fail to provide mechanisms for runtime adaptation and behavior of products, there is a shift toward designing more dynamic software architectures and building more adaptable software able to handle autonomous decision-making, according to varying conditions. Recent development approaches such as Dynamic Software Product Lines (DSPLs) attempt to face the challenges of the dynamic conditions of such systems but the state of these solution architectures is still immature. In order to provide a more comprehensive treatment of DSPL models and their solution architectures, in this research work we provide an overview of the state of the art and current techniques that, partially, attempt to face the many challenges of runtime variability mechanisms in the context of Dynamic Software Product Lines. We also provide an integrated view of the challenges and solutions that are necessary to support runtime variability mechanisms in DSPL models and software architectures.     

基于组态软件防误系统的设计与实现

针对电力防误系统的设计要求，在分析研究组态软件功能特点的基础上，提出了基于组态软件来实现防误系统的分布式应用。给出了防误系统的硬件设计图和在组态软件中进行防误系统的界面设计和PLC连接的方法，并重点介绍了ActiveX技术在组态软件中的使用方法，给出了防误系统运行时的系统构件结构图，利用ActiveX技术的优点，设计和实现了防误系统中的控制ActiveX控件。     

COM技术在组态软件开发中的应用

组态软件在工业监控系统中发挥越来越重要的作用,而传统的组态软件存在复用性不强和开发周期长等缺点.提出一种基于COM技术开发组态软件的思想和实现方法.剖析了监控组态软件的框架,在此基础上,将监控组态软件划分成一个个COM组件进行单独开发,并通过IDispatch接口实现数据交换连接.最后给出了具体实例说明开发组件的方法.     

一种面向软件仓库挖掘的动态作业配置框架

构造面向软件仓库挖掘的数据中心,是目前软件工程领域的研究热点。软件仓库数据处理作业的执行时间差异明显、资源消耗大等特点为其作业配置带来诸多挑战。提出一种面向软件仓库挖掘的作业配置框架TrustieSDC,该框架支持一种新型远程作业部署和服务模式,采用一种基于软件版本划分的动态作业配置算法以缩短长作业响应时间并提高系统资源利用率。基于Gnome项目SVN库的实验表明,TrusticSDC的性能和资源利用率与并行后的Alitheia相比有明显改进。     

基于软件体系结构的实时配置系统的方法

当今社会对软件密集型系统的依赖性越来越强，这使得寻求可靠的、健壮的、持续可用的系统成为必要。实时地根据应用需求对系统进行配置（如在系统中加入或删除某一模块，用新的功能模块替换原有的功能模块等等）是达到持续可用目标的一个方面。文章重点阐述了软件体系结构风格在实时变动系统时的若干优点，并在此基础上提出了一种基于软件体系结构的实时配置系统的方法。     

Software architecture and mobility: A roadmap

Modern software-intensive systems are characterized not only by the movement of data, as has been the case in traditional distributed systems, but also by the movement of users, devices, and code. Developing effective, efficient, and dependable systems in the mobile setting is challenging. Existing architectural principles need to be adapted and novel architectural paradigms devised. In this paper, we give an overview of the intersection of the areas of software architecture and mobility. We consider mobility from two related perspectives: (1) mobile software, which represents the computing functionality designed to migrate across hardware devices at runtime and execute on mobile hardware platforms, and (2) mobile systems, which are computing applications that include mobile software and hardware elements. We study the advances in both these areas, highlight representative existing solutions, and identify several remaining research challenges.     

Bringing Coq into the World of GCM Distributed Applications

Among all programming paradigms, component-based engineering stands as one of the most followed approaches for real world software development. Its emphasis on clean separation of concerns and reusability makes it appealing for both industrial and research purposes. The Grid Component Model (GCM) endorses this approach in the context of distributed systems by providing all the means to define, compose and dynamically reconfigure component-based applications. While structural reconfiguration is one of the key features of GCM applications, this ability to evolve at runtime poses several challenges w.r.t reliability. In this paper we present Mefresa, a framework for reasoning on the structure of GCM applications. This contribution comes in the form of a formal specification mechanized in the Coq Proof Assistant. Our aim is to demonstrate the benefits of interactive theorem proving for the reasoning on software architectures. We provide a configuration and reconfiguration language for the safe instantiation of distributed systems.     

Executable formal specifications of complex distributed systems with CoreASM

Formal specifications play a crucial role in the design of reliable complex software systems. Executable formal specifications allow the designer to attain early validation and verification of design using static analysis techniques and accurate simulation of the runtime behavior of the system-to-be. With increasing complexity of software-intensive computer-based systems and the challenges of validation and verification of abstract software models prior to coding, the need for interactive software tools supporting executable formal specifications is even more evident. In this paper, we discuss how CoreASM, an environment for writing and running executable specifications according to the ASM method, provides flexibility and manages the complexity by using an innovative extensible language architecture.