一种优化的分布式系统的失效恢复策略

本文对确定性进程组的分布式系统的失效恢复策略做了深入的研究,独到地提出了应用数据流分析来静态地计算进程的最小备查点数据集的方法。     

面向软件错误检测的数据流分析

程序中某一点的数据流状态与软件的执行路径有关。程序中的部分错误与变量所处的状态相关。提出的MUST数据流和MAY数据流反映了数据流的执行路径具有相关性的特点。根据不同变量的管理特点,从程序的控制结构出发,详细讨论了影响变量状态的各种因素及其之间的关系,提出了基于程序控制结构的、以基本块为最小程序单位的静态数据流分析方法,为精确地进行数据流分析提供了依据。     

基于完整性度量机制的稳定性回卷恢复策略

针对分布式计算环境中进程状态的不确定性对软件容错造成的影响,提出了一种基于完整性度量机制的稳定性回卷恢复策略,通过对进程备查点时刻的状态进行控制,解决了并行程序的不确定性问题,其优点是功能强、代价小、适用面广并且实现简单,最后给出了该技术的实现方案。     

基于模型检测的数据流异常测试技术研究

程序的执行体现为数据在变量中的流动。对C/C++源代码中变量定义使用情况进行分析,针对变量未赋值就使用、变量重复赋值和变量定义后未使用三种数据流异常情况,使用程序阅读自动机,把程序转换为变量状态机,使用ALCCTL时序逻辑和模型检验工具,验证程序是否满足定义的可信模式。提出了新的静态查找变量使用故障的方法。该方法已应用于面向故障的软件测试系统中。     

基于GCC关键变量数据流分析算法的程序切片技术

随着程序的规模的扩大和复杂度的提高,通过直接分析源码进行程序切片,变得十分困难。在现有的利用编译优化技术来优化程序切片的方法中,存在无法有效利用程序的编译时信息和编译器的优化技术,以及对语言的支持不完善的问题。为此,分析了GCC编译器在编译时的中间表示,首次提出了基于GCC关键变量数据流分析算法的程序切片技术,以程序的GIMPLE中间表示为基础,以程序基本块为单位,通过迭代求解数据流方程,分析程序基本块内和不同基本块间的关键变量数据流信息。该程序切片技术可以获取源程序中仅与预设目标函数相关的关键变量和关键语句,缩减程序规模。最后通过实验,证明了该算法的可行性。     

基于缺陷模式的软件测试中的区间运算应用

基于缺陷模式的软件测试采用静态分析技术,误报问题比较严重.通过对区间数学理论扩展,提出了区间集的运算,以及实数、布尔变量、句柄变量、数组变量等不同数据类型的区间计算方法;采用May和Must集合来描述条件语句对区间的限定;通过修改数据流方程来跟踪控制流图遍历中的区间变化.将区间运算应用于基于缺陷模式的软件测试,实验结果表明,区间运算能够较好地减少误报和提高缺陷检测精度.     

基于VC＋＋的数据流分析方法

数据流分析在编译系统的代码优化、软件故障检测以及程序切片中都起着非常关键的作用。本文介绍了数据流分析方法的基本概念和基本原理,介绍了数据流方程的到达一定义迭代算法,并提出了一种利用VC＋＋工具实现数据流方程求解的方法。     

一种基于数据流分析的程序定义域自动确定方法

程序定义域的确定有利于指导测试用例的选取,虽然程序规范规定了输入变量的定义域,但程序实现本身也定义了其定义域,如果二者不能完全重合,那么某些软件故障就可诊断出来,文中提出玫种基于数据流分析的程序定义域自动确定方法,通过对原程序进行数据流分析和相关性分析,求取输入变量的定义域,采用程序抽取的程序定义域自动确定方法,通过对源程序进行数据流分析和相关性分析,求取输入变量的定义域,采用程序抽取技术,将与输入变量无关的语句和函数剔除,简化了源程序,提高了分析效率,采用动态模拟技术,实现了特殊情形下输入变量定义域的确定,实验证明,该方法是行之有效的。     

可执行可信软件安全性分析技术研究

为了保证基于可信架构的可信软件的安全性,给出了可信软件安全性分析的总体架构及其工作原理,提出了一个静态分析技术与动态测试技术相结合的有效机制,实现了静态分析和动态跟踪的交互协作,提高了安全分析的效率.设计了一种可执行代码中间表示的方法,给出了建立程序存储空间抽象模型和程序抽象运行时刻环境的方法.详细地讨论了程序的控制流和数据流分析技术,并给出了求解算法.最后,概述了程序动态测试系统.     

8086双机容错系统的软件设计

双机容错系统软件主要包括容错管理软件和自检软件，该软件重点解决了程序回卷和对CPU、RAM、ROM的自诊断等问题。该软件通过与容错系统硬件配合完成检测、屏蔽、重试、诊断、重构等容错过程。     

网格检查点恢复服务及其应用编程接口分析

检查点机制作为一种软件容错机制，可以与新出现的广域分布式系统网格相结合，更好地满足网格系统的容错要求。文中详细分析了检查点回卷恢复协议的关键点，并对数据网格中GridCPR API进行了解析，提出一些改进，这样就更有利于网格系统的故障检测和容错服务。     

基于事务回退的事务存储系统的故障恢复

针对事务存储系统机制下的容错问题,提出一种基于事务回退的事务存储系统的故障恢复方法.该方法利用事务存储系统自身的版本管理机制,避免了额外的检查点数据保存开销,从而实现了事务存储系统高效的故障恢复.通过对容错事务存储系统的隔离性证明了该方法的正确性.最后,使用包括4个SPLASH-2典型用例在内的5个测试程序对该方法进行了性能测试.实验结果表明,与经典的Checkpointing机制相比,该方法在避免了额外的检查点数据保存开销的同时,还具有较低的故障恢复开销.     

Fault tolerance for data parallel programs

The main issues when supporting fault tolerance based on checkpointing and rollback recovery for High‐Performance applications are related to the scalability of the introduced support, the possibility of analyzing the induced overhead and, in more general terms, the optimization of the trade‐off between failure‐free and recovery performances. In this paper we describe our contribution in fault tolerance for high‐level structured parallelism models. We take a different viewpoint w.r.t. existing contributions, by introducing a methodology to derive interesting properties to support fault tolerance. We show how to apply this methodology to a general data parallel model, deriving useful properties to introduce a class of checkpointing protocols. Thanks to this methodology, this class of protocols is not affected by the described issues. We exemplify two checkpointing protocols and the related rollback recovery techniques. For each protocol we also derive cost models statically describing the failure‐free performance, which can be used for performance tuning or to target some Quality of Service parameter. To assess the innovation of the results we analytically and experimentally compare the introduced protocols with two literature protocols. Results show that while the protocols introduced in this paper permit the definition of cost models and have a good scalability, the literature protocols do not always have these properties. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

SFT:一个具有较短冻结时间的一致检查点算法

介绍了一个基于消息记录的一致检查点算法－ＳＦＴ算法,ＳＦＴ算法能够实现分布式系统的容错,该算法具有无多米诺效应,冻结时间短,开销小和重启动算法简单的优点,ＳＦＴ的ＩＰＣ机制基于ＰＶＭ,能够保证消息的有序到达,并且其消息的发送和接收操作都是原子操作,另外,ＩＰＣ机制中进程的ｉｄ值编码与所在机器无关,这样一个过程即使从故障机器迁移到其它机器上运行仍可与其它进程继续通信,为提高检查点操作的并行性,ＳＦＴ     

基于虚拟文件操作的文件检查点设置

实现分布/并行系统容错的基础是单进程检查点设置和卷回恢复技术,而对活动文件信息进行保存和恢复则是这种技术的重要方面.提出一种虚拟文件操作策略,实现了对用户文件的检查点设置,有效地解决了发生故障时用户文件内容与进程全局状态的不一致的问题.该方法通过文件块式管理、检查点分布操作等技术,使得在空间开销、正常运行时间、恢复时间等性能指标上优于其他方法,并且具有对用户透明、可最大限度地保留已完成工作的特点.     

一种检查面向对象程序中数据流异常的方法

数据流异常是指程序中与变量使用有关的不合常规的“可凝”情况。仅靠传统的数据流异常检查技术不能发现面向对象程序中与实例变量有关的数据流异常,将方法序列规范与传统的检查技术结合起来,提出了一种能检查对象的实例变量的数据流异常的方法。     

基于重复数据删除的连续数据保护系统的快速回滚

基于重复数据删除的连续数据保护系统可以实现时间点连续的数据保护,可以将数据回滚到任意的时刻,并且能够很好地降低存储开销,是一种理想的数据备份方式,而如何实现系统的快速回滚严重影响整个系统的性能.根据基于重复数据删除的连续数据保护系统的特点,系统实现了2种数据的快速回滚方法,并且通过cache对其中一种方法进行了加速.实验显示,2种回滚方式均能很好地实现数据回滚,并且cache起到了很好的加速效果.针对不同的回滚需求,灵活地选用不同的回滚方式,能够快速有效地实现数据回滚.     

实时容错调度算法的自动模拟系统模型与设计

实时容错技术是实时系统中的关键技术之一,而实时容错调度算法则是实时容错研究领域中需要重点研究的问题.传统的实时容错调度算法的性能模拟是通过手工完成的,如果采用自动模拟方法,可以提高模拟实验的效率和准确性.首先给出一个实时容错调度算法的自动模拟系统模型,该模型定义了自动模拟系统中的关键参数.然后,提出了实时容错调度自动模拟算法.最后,研究了该自动模拟系统的软件结构.文章研究的自动模拟系统具重要的指导意义,可以参考该系统设计其他类型的调度算法的自动模拟系统.该系统的实现可大大节省用于研究实时容错调度算法的时间和费用.     

基于DFA将DOS软件Windows化研究

数据流分析（DFA）是软件开发过程中的一项有意义的工作。其成果为软件的数据流图（DFD）。对于早期开发的软件系统,将其由DOS环境升级到Windows环境,一方面是设计友好的用户界面,这可借助于Windows环境下集成化软件开发工具完成;另一方面是实现信息传递、数据处理功能,可基于软件的数据流图从DOS源代码继承过来。文章以TurboC2．0和VisualC＋＋5．0为例,对这一思路进行了初步研究。     

双机容错系统中最佳检查点间隔的分析

设置检查点是容错计算机系统进行故障恢复的重要手段。因为检查点间隔选择过大或过小都将使系统性能受到影响，所以检查点间隔的适当选定是系统性能优化的一个重要指标。该文针对双机容错系统，采用检查点设置与回卷恢复的方法提出了一种系统模型，利用马尔科夫链得到了最佳检查点间隔的求解等式，通过实验证实了求解等式的正确性。