可视化技术及其应用

可视化技术是计算机科学和技术的结晶，是一个新兴的研究领域，本文简单介绍了可视化技术的发展背景，阐述了程序可视化，数据可视化，操作环境可视化等研究内容及其应用。     

基于AOP的程序状态可视化方法研究与实现

论述了面向方面的编程（AOP）概念及其在处理横切关注点方面的优势，研究了其在程序状态可视化方面的应用，并利用AOP技术实现了一个表达式求值时的程序状态可视化的实例。程序状态可视化功能常常表现为一种横切关注点，相比利用面向对象的编程（OOP）来实现程序状态可视化功能，AOP技术提供了一种更加松耦合且更具模块性的实现方式。     

基于编译技术的程序可视化

程序可视化的目的是使程序的内部结构以及行为可视化更容易被理解。程序可视化工具有助于程序员理解程序的实际行为和其开发的深层的系统，以及调试程序或者测试程序所用资源。特别是对于正在学习初级编程的人，程序可视化工具能帮助他们学习一个程序是如何被编译和执行的。因此,有必要进行关于程序执行可视化的研究。介绍了一种以编译技术，主要是以词法分析和语法分析为基础的开发程序可视化工具的方法，并给出了C语言程序执行可视化工具的实例，以说明该方法的实用性。该工具是在程序执行特征测试工具的基础上，将其词法分析器和词法分析器加以修改而实现的。     

CASL语言可视化运行平台的设计与实现

随着可视化技术的不断发展,越来越多的程序设计语言和集成开发环境采用可视化技术,但是它们基本上只是采用了可视化编程,在软件开发阶段进行可视化,并未采用可视化动态运行程序。为此,进行了程序可视化运行的相关研究,设计出一个实现CASL语言可视化运行的平台。     

程序的可视化：将程序映射至图画的技巧

本文将程序的可视化定义为:将程序映射至图画表示。程序的可视化的简单形式常见于软件工程,因此,当代程序可视化的进展有可能影响未来软件工程工具和环境的发展。本文提出了一种新的程序可视化研究的分类法并用以作为媒介,对当今程序可视化的系统、技术、趋势和概念作一个系统的回顾。任何科学起源于哲学,最终成为技巧。——美国教育家 W.J.Durant     

基于可视化程序设计语言的编译系统

采用面向对象技术设计可视化程序设计语言的编译系统，通过对复杂的可视化图片语法进行分析，将各语法现象以语法单元类的形式进行抽象分类，提出了编译器－编译器的设计策略，给出了从可视化图片设计语言到伪指令代码的解决方法。主要研究在面向对象的编辑环境中如何实现满足硬件设备控制器的稳定、高效的编译系统。通过将可视化程序语言分析器(VPLPG)和小型的类C编译(LCC)器配合使用最终实现可视化程序设计语言的编译系统。     

程序可视化技术在程序设计语言教学中的应用探讨

本文探讨了程序可视化技术在程序设计语言教学中的应用问题,并介绍了笔者所设计的用VB编写的冒泡排序算法的程序可视化应用实例。     

单链结构实时识别及可视化布局算法研究

数据结构可视化技术是程序理解与调试的一种重要支撑。为解决其中一类应用广泛的数据结构--单链结构的可视化问题，提出一种实时识别与可视化布局算法。首先根据结点入度、主前驱指针和次前驱点集合等结点属性变化对单链结构特征变化的影响，对程序执行过程中的单链结构进行实时识别；然后结合基于图标的静态可视化技术以及动画技术，建立面向单链结构的可视化动作集合及可视化布局方法，形成与程序执行过程步骤实时对应的单链结构可视化表达。最后将该算法应用于新一代集成开发环境AnyviewC的研发与实践中。     

可视程序设计语言形式化规范及应用的研究

可视化技术的出现,减少了人和计算机交流的障碍。文章主要介绍可视化程序设计的基本概念、可视化程序设计语言的形式规范的描述及可视化技术在专家系统推理中的应用。     

C语言程序结构可视化工具的设计与实现

可视化程序设计技术的出现极大地提高了程序设计人员的工作效率,如果能进一步将程序结构可视化,其意义有两个:对于软件生产者,程序结构可视化将极大提高了程序的可读性;对于程序设计的初学者,程序结构可视化将大大提高其学习的效率.     

Most specific logic programs

More specific versions of definite logic programs are introduced. These are versions of a program in which each clause is further instantiated or removed and which have an equivalent set of successful derivations to those of the original program, but a possibly increased set of finitely failed goals. They are better than the original program because failure in a non-successful derivation may be detected more quickly. Furthermore, information about allowed variable bindings which is hidden in the original program may be made explicit in a more specific version of it. This allows better static analysis of the program's properties and may reveal errors in the original program. A program may have several more specific versions but there is always a most specific version which is unique up to variable renaming. Methods to calculate more specific versions are given and it is characterized when they give the most specific version.     

Smalltalk程序理解辅助系统BDCom-ST

Ｓｍａｌｋｔａｌｋ语言的概念和语法结构简洁,程序易于理解,但它的某些特性（如动态绑定、动态类型）仍然对Ｓｍａｌｌｔａｌｋ程序的理解构成障碍,而且随着应用系统复杂性增大以及类库的增长,对Ｓｍａｌｌｔａｌｋ程序理解的难度也随之增大,对此,作者介绍了一个Ｓｍａｌｌｔａｋｌ程序辅助理解系统ＢＤＣｏｍ－ＳＴ,它在分析Ｓｍａｌｌｔａｌｋ程序的基础上,利用类型推导技术来解决动态行为的理解问题,该系统可从源程序逆     

Refinement of worst-case execution time bounds by graph pruning

As real-time systems increase in complexity to provide more and more functionality and perform more demanding computations, the problem of statically analyzing the Worst-Case Execution Time (WCET) bound of real-time programs is becoming more and more time-consuming and imprecise.The problem stems from the fact that with increasing program size, the number of potentially relevant program and hardware states that need to be considered during WCET analysis increases as well. However, only a relatively small portion of the program actually contributes to the final WCET bound. Large parts of the program are thus irrelevant and are analyzed in vain. In the best case this only leads to increased analysis time. Very often, however, the analysis of irrelevant program parts interferes with the analysis of those program parts that turn out to be relevant.We explore a novel technique based on graph pruning that promises to reduce the analysis overhead and, at the same time, increase the analysis’ precision. The basic idea is to eliminate those program parts from the analysis problem that are known to be irrelevant for the final WCET bound. This reduces the analysis overhead, since only a subset of the program and hardware states have to be tracked. Consequently, more aggressive analysis techniques may be applied, effectively reducing the overestimation of the WCET. As a side-effect, interference from irrelevant program parts is eliminated, e.g., on addresses of memory accesses, on loop bounds, or on the cache or processor state.First experiments using a commercial WCET analysis tool show that our approach is feasible in practice and leads to reductions of up to 12% when a standard IPET approach is used for the analysis.     

基于程序依赖图的静态BPEL程序切片技术

传统程序切片技术在计算BPEL程序切片时会产生切片不完备问题,为此,提出一种基于程序依赖图的BPEL静态程序切片技术。该技术根据BPEL语言的特点,通过建立BPEL程序依赖图,计算BPEL程序切片。案例分析表明,该技术能够获得更加全面的程序切片,从而可以帮助软件工程人员更好地测试、调试和维护BPEL程序。     

一种新的高效嵌入式应用程序调试技术

嵌入式软件的可靠性越来越成为决定整个嵌入式系统可靠性的重点,随着软件规模的增大,采用人工方式对程序错误进行排除的工作变得非常低效和复杂。介绍了一种利用调试软件Valgrind进行嵌入式应用程序错误查找的技术,利用它可以高效、自动地查找出程序中的多种错误。首先介绍了嵌入式程序常见错误,接着研究了Valgrind的工作原理,最后介绍了利用Valgrind进行程序错误检测的步骤和应用实例。     

基于软错误的动态程序可靠性分析和评估

基于软件实现的软错误容错方法不需要硬件开销,被认为是一种高效的软错误容错方法,而动态的实现这种方法能覆盖更多种类型的程序,因而能覆盖更多的软错误,分析硬件软错误对程序执行时代码和数据的逻辑影响,并建立了硬件软错误条件下程序运行可靠性评估模型.本文的工作为基于软件动态软错误容错算法的提出提供了理论基础,也为程序可靠性的评估提供了一种方法.我们依据体系结构层硬件对指令执行的影响将硬件构件进行分类,并分析了不同的硬件构件对程序代码和数据的逻辑影响.基于软错误对程序代码和数据的影响模型,建立了软错误条件下程序运行可靠性评估模型.最后,在实验中,对软错误条件下程序影响模型和程序运行可靠性评估模型进行了验证,实验结果证明了本文的分析和评估结果.     

基于系统调用属性的程序行为监控

程序的行为轨迹常采用基于系统调用的程序行为自动机来表示.针对传统的程序行为自动机中控制流和数据流描述的程序行为轨迹准确性较低、获取系统调用上下文时间开销大、无法监控程序运行时相邻系统调用间的程序执行轨迹等问题,提出了基于系统调用属性的程序行为自动机.引入了多个系统调用属性,综合系统调用各属性的偏离程度,对系统调用序列描述的程序行为轨迹进行更准确地监控;提出了基于上下文的系统调用参数策略,检测针对系统调用控制流及数据流的行为轨迹偏离;提出了系统调用时间间距属性,使得通过系统调用及其参数无法监控的相邻系统调用间的程序行为轨迹在一定程度上得到了监控.实验表明基于系统调用属性的程序行为自动机能够更准确地刻画程序行为轨迹,较传统模型有更强的行为偏离检测能力.     

Designing structured cobol programs

COBOL is now more than 20 years old and will probably survive to become much older. Since it has some features which are out of date it is desirable to adapt at least the program style to some standards of modern programming languages. The adaption is not only a matter of style but also of costs of program production and program maintenance. This paper presents constructional rules for programming in COBOL which by-pass some of the drawbacks and allow more readable and more maintainable program structures. Finally a postprocessor is presented, that allows verification of the chosen constructional rules and documentation of the resulting programs.     

Mixed computation: potential applications and problems for study

Mixed computation is processing of an incomplete information. Its product are a partially processed information and a so-called residual program destined to complete in sequel the processing of the remaining information. Many kinds of practical work with programs are nothing more but obtaining a residual program. We demonstrate, as an example, the application of mixed computation to compilation. Under computational approach mixed computation generalizes the operational semantics of a language by inclusion of steps which generate residual program instructions. Under transformational approach the residual program is obtained as a result of a series of so-called basic transformations of the program text. We argue that the transformational approach is more fundamental, for it allows to describe mixed computation in all its variety and moreover, to relate mixed computation to other kinds of program manipulation: execution, optimization, macroprocessing, synthesis. Such an integrated approach leads us to a transformational machine concept.     

一种实用的并行程序可视化性能分析方法

并行程序由于自身的复杂性使得并行程序的调试相比串行程序要困难的多，因此用可视化的性能分析工具来辅助并行程序的调试显得非常重要，以此来帮助程序员找到程序的性能瓶颈，为并行程序的优化提供指导和建议。本文在研究MPE性能分析机理的基础上，介绍了一种实用的MPI并行程序可视化性能分析方法，并用实例详细说明了并行程序实时可视化性能分析和事后可视化性能分析过程。