基于参数变化的云应用程序执行时间预估方法

根据程序执行的语句条数,提出了一种基于参数变化的程序执行时间预估方法。通过分析任务源码,进行资源评估,得出任务执行的语句数;通过自动曲线拟合,得出语句数随参数变化的趋势;通过实际运行程序,找出了语句数与运行时间的关系,得出程序运行时间随参数变化的趋势。使用pascal汉诺塔程序对预估方法进行验证,发现测得的参数变化下的程序运行时间与实际运行时间非常接近,误差率很小。     

基于图文法的程序流程图与源代码自动转换

程序流程图在整个软件工程的生命周期中发挥着非常重要的作用。在软件设计中,设计人员通常需要先根据算法从结构上画出程序执行流程图,然后再依据流程图写出相应的源程序代码;在分析和维护软件时,如果能先将源程序代码逆向转换成流程图,则可以有效地帮助分析程序结构。显然,若能让计算机自动地实现流程图与源程序代码之间的相互转换,将大量节省软件开发的人力资源和时间耗费。讨论了如何利用基于边的图文法EGG来自动地实现这种转换,并用具体例子展示了应用EGG图文法的归约和推导操作分别实现流程图的语法分析和流程图的逆向生成,前者可以完成从流程图自动生成源程序代码,而后者则可以从源程序代码自动生成流程图。     

汇编程序流程图生成算法研究与实现

程序流程图显示程序的控制流逻辑,它的生成主要涉及逻辑控制的刻画.针对汇编语言特点和依据伪深度搜索思想,给出汇编程序流程图生成算法:对汇编源程序进行分析,在源程序中划分出原子子程序,先对第一个原子子程序语句根据特定的方法进行分类处理,产生原子子程序流程图,然后根据一定的规则进一步确定新原子子程序,用同样的方法产生此原子子程序流程图,重复这一过程直到所有源代码的流程图产生完毕.实践结果表明,该算法能有效产生汇编程序流程图.     

基于分布函数的程序执行时间的静态预估

CPU体系结构越来越复杂,令传统的程序最大执行时间分析（worse case execution time,WCET）方法越来越难准确估计出程序运行时间.而基于分布函数的WCET就是从概率角度,宏观上把握程序运行时间区间,绕过复杂的底层硬件特性.分别用贝塔分布和正态分布模拟8087指令的运行时间,进行指令叠加后用正态分布模拟整个程序的运行时间;实验结果表明,基于分布函数的程序执行时间预估方法是可行的;最后对估计出来的时间区间作了调整.     

一些进一步的课题

在这一章里我们简略地介绍一下PL/1中一些进一步的课题。 第1节 异步操作和任务 通常的PL/1程序总是按照控制序列按时间一步步顺序执行的。即一般使用的计算机只有一个运控(运算控制器或中心处理机CPU),在程序执行的任何一个瞬间,只存在一个控制。这种操作方式叫同步操作。 如果我们用箭头标示时间方向,用圆圈表示语句的话,则同步操作的图示为:     

嵌入式控制系统程序模式的自动分析方法

嵌入式控制系统通常都有模式,比如启动模式、正常工作模式以及紧急模式等。程序模式是由其输入变量值范围组合构成的输入变量约束表达式表示的。基于源程序,获取其模式,不仅能够验证实现的模式与设计是否一致,还能够更加精确地计算程序的WCET。在对源程序进行分析的基础上,提出了一种自动获取程序模式的新方法。该方法基于C语言源程序,针对程序控制流程图,通过调整循环中节点流向以及去除与输入变量无关的节点,获得输入变量相关控制流程图ICFG,通过对ICFG每条路径建立线性规划问题并求解,获得每一个潜在的程序模式及其输入变量约束表达式。对基准程序的实验结果,表明了该方法的可行性和有效性。     

源程序语义检测的稳定模型分析方法

基于逻辑程序及其稳定模型的理论，提出一种源程序语义检测的稳定模型分析方法。该方法从源程序中提取关键语句图，将安全知识规则转换为一个逻辑程序，再用关键语句图去实例化该逻辑程序，最后求解其稳定模型得到源程序的安全性评价。该方法体现了源程序丰富的语义，具有较好的可扩展性。     

面向数据库模式变更的代码演化推荐方法

许多软件依赖数据库来存储信息。数据库模式的变更可能导致程序代码中与数据库相关的SQL语句代码不能正常执行,因而找出一种能够直接定位到需要修改的SQL语句代码并推荐出这些代码可能的修改方案的方法是十分必要的。提出的面向数据库模式变更的代码演化推荐方法首先自动检测出软件系统数据库模式发生的变更,随后采用程序切片技术得出与数据库操作相关的程序切片;确定受到数据库模式变更影响的程序切片后,利用源程序转换流程图算法将程序切片转化为程序流程图;根据程序流程图的分支条件得出SQL语句所有可能的特定执行路径;最后采用图映射的方法对每条路径的SQL语句进行变更语句推荐,推荐出新数据库模式下可执行的SQL语句。为了验证该方法的可行性,实现了一个用于自动检测数据库模式变更并能推荐出SQL语句演化后代码的插件工具。     

一种手工莫尔斯电报质量评估系统设计

本文设计了一种基于PC机和AT89S51单片机的手工莫尔斯电报质量评估系统.实现了手工莫尔斯电报自动识别、报文智能化校对、成绩智能化评估等功能.给出了具体的软硬件设计流程图及部分源程序.重点提出了一种能够提高手工莫尔斯电报识别率的自适应算法.     

可扩展和可配置事件通知服务体系结构

基于发布/订阅模式的事件通知服务,作为基本的通信与集成基础设施已广泛应用于分布式应用系统.由于日益增长的应用需求,事件通知服务需要应对各种来自不同应用领域的新需求.但在开发基于事件中间件的分布式应用时,开发者面临特殊化与通用化通知服务的两难选择.针对这种现状,提出了一种灵活的解决方法,设计一个动态可扩展和可配置的事件通知服务体系结构,允许针对不同应用领域定制不同的通知服务.该体系结构基于XML的可扩展订阅、事件、协议和配置语言,以配置管理和元服务管理的机制,提供了通知服务功能的动态扩展和定制以及非功能性特征的满足.     

Data-Flow Frameworks for Worst-Case Execution Time Analysis

The purpose of this paper is to introduce frameworks based on data-flow equations which estimate the worst-case execution time (WCET) of real-time programs. These frameworks allow several different WCET analysis techniques with various precisions, which range from naïve approaches to exact analysis, provided exact knowledge on the program behavior is available. In addition, data-flow frameworks can also be used for symbolic analysis based on information derived automatically from the source code of the program.     

基于分布函数的WCET快速估计

在实时软件系统中,软件时间性能的分析与评估技术是一个重要的课题,然而随着CPU的结构越来越复杂,采用传统的模拟底层硬件执行的方法越来越困难。而基于分布函数的最坏执行时间(Worst Case Execution Time,WCET)估计方法从概率角度出发,可以绕过复杂的底层硬件建模,估计程序的最坏执行时间。首先对TI TMS320C6713 DSP汇编代码进行基本块的划分,以基本块为结点构建程序流图;然后用贝塔分布模拟每条指令的运行时间并采用改进的计划评审技术(Program Evaluation and Review Technique,PERT)确定贝塔分布相关参数,指令叠加后用正态分布模拟每个基本块的执行时间;最后利用基于路径的方法得到整个程序的最坏执行时间。实验结果表明此方法是可行的和合理的。     

基于安全协处理器保护软件可信运行框架

软件可信运行是许多应用领域的基础,但恶意主机问题使得很难保证一个软件可信运行.在传统的基于硬件加密平台保护软件可信运行机制中,运行于安全硬件中的代码和运行于主机中的代码不在同一个执行上下文中,因此难以给用户提供完善的保护策略.为此,提出了一种新的基于安全协处理器保护软件可信运行的框架,在该框架下,软件设计者可以根据待保护软件特点和自身要求定制更加完善和灵活的保护.     

Code Analysis for Temporal Predictability

The execution time of software for hard real-time systems must be predictable. Further, safe and not overly pessimistic bounds for the worst-case execution time (WCET) must be computable. We conceived a programming strategy called WCET-oriented programming and a code transformation strategy, the single-path conversion, that aid programmers in producing code that meets these requirements. These strategies avoid and eliminate input-data dependencies in the code. The paper describes the formal analysis, based on abstract interpretation, that identifies input-data dependencies in the code and thus forms the basis for the strategies provided for hard real-time code development. This work has been supported by the ARTIST2 Network of Excellence on Embedded Systems Design of IST FP6. Raimund Kirner is an assistant professor in computer science in the Real-Time Systems Group of the Vienna University of Technology. He received a Master's degree in computer science and a doctoral degree in technical sciences both from the Vienna University of Technology in Austria in the years 2000 and 2003, respectively. His research interests include worst-case execution time analysis, compiler support for worst-case execution time analysis, and the verification of real-time systems. Peter Puschner is a professor in computer science at Vienna University of Technology. His main research focus is on worst-case execution time (WCET) analysis for real-time programs. Puschner has been working on WCET analysis for more than ten years and has strongly influenced the state of the art in this field. He has published numerous papers on WCET analysis and software/hardware architectures supporting temporal predictability. He was a guest editor for the special issue on WCET analysis of the Kluwer International Journal on Real-Time Systems and chaired the program committee of the IEEE International Symposium on Object-oriented Real-time distributed Computing in 2003 and the Euromicro Real-Time Systems Conference in 2004. In 2000/2001 Peter Puschner spent one year as a Marie-Curie research fellow at the University of York, England.     

Modeling Control Speculation for Timing Analysis

The schedulability analysis of real-time embedded systems requires worst case execution time (WCET) analysis for the individual tasks. Bounding WCET involves not only language-level program path analysis, but also modeling the performance impact of complex micro-architectural features present in modern processors. In this paper, we statically analyze the execution time of embedded software on processors with speculative execution. The speculation of conditional branch outcomes (branch prediction) significantly improves a program's execution time. Thus, accurate modeling of control speculation is important for calculating tight WCET estimates. We present a parameterized framework to model the different branch prediction schemes. We further consider the complex interaction between speculative execution and instruction cache performance, that is, the fact that speculatively executed blocks can generate additional cache hits/misses. We extend our modeling to capture this effect of branch prediction on cache performance. Starting with the control flow graph of a program, our technique uses integer linear programming to estimate the program's WCET. The accuracy of our method is demonstrated by tight estimates obtained on realistic benchmarks.     

嵌入式软件模拟测试平台的设计与实现技术

总结了嵌入式软件模拟测试平台研制过程中所遇到的技术难点和相应的解决途径。该平台主要包括静态分析和动态模拟运行两个子系统，静态分析部分拥有逆向生成程序流程图的功能。介绍了生成“流程图图块文件”的思想。CPU模拟是该平台的核心，给出了CPU模拟的工作方式和流程，以及测试覆盖率的统计方案。采用了两种存储器体系结构，寻址方式的模拟不仅保证了正确地确定操作数，而且能够正确统计指令执行时间。介绍了模拟时钟的设计思想，以及中断控制模拟器的工作原理，描述了中断信号的发生、中断优先级的控制措施。     

基于WCET分析的实时系统轨迹获取技术

时序约束是判断实时系统运行是否正确的重要规约.为了减小测试时由于对系统进行插装而产生的对实时系统行为的影响,提出了一种混合式监控方法.它对系统的时间干扰比纯软件方式小,并支持对系统的完全测试.此外,还提出一种基于WCET(worst-case execution time)分析技术的目标系统时间补偿方法,在精确地计算插入断言对目标系统的时间影响基础上,给出时间补偿.