并发程序原子图挖掘技术

针对当前并发程序的不确定性和复杂性,以及程序原子性质获取困难的问题,提出一种并发程序原子性质提取方法。将并发程序中的同步区域转化为与并发操作相关的并发操作图后,采用频繁子图挖掘算法自动提取程序中的原子图,使其能刻画并发程序的原子性质,包括并发操作以及操作之间的控制依赖关系。实验结果证明,该方法能以较低的误测率有效提取并发程序的原子性质。     

基于约束依赖图的并发程序模型检测工具

模型检测是一种基于状态空间搜索的自动化验证方法,可以有效地提升程序的质量.然而,由于并发程序中线程调度的不确定性以及数据同步的复杂性,对该类程序验证时存在更为严重的状态空间爆炸问题.目前,大多采用基于独立性分析的偏序约简技术缩小并发程序探索空间.针对粗糙的独立性分析会显著增加需探索的等价类路径问题,开发了一款可细化线程迁移依赖性分析的并发程序模型检测工具CDG4CPV.首先,构造了待验证可达性性质对应的规约自动机;随后,根据线程迁移边的类型和共享变量访问信息构建约束依赖图;最后,利用约束依赖图剪裁控制流图在展开过程中的独立可执行分支.在SV-COMP 2022竞赛的并发程序数据集上进行了对比实验,并对工具的效率进行比较分析.实验结果表明,该工具可以有效地提升并发程序模型检测的效率.特别是,与基于BDD的程序分析算法相比,该工具可使探索状态数目平均减少91.38%,使时间和空间开销分别平均降低86.25%和69.80%.     

并发程序切片原型系统的设计与实现

并发程序切片是并发程序分析的一种重要手段。针对多线程共享变量通信机制,在通过程序分析工具CodeSurfer获取程序基本信息的基础上构造程序可达图,生成以程序状态和语句二元组为节点的并发程序依赖图,实现了基于程序可达图的并发程序切片原型系统。初步实验结果表明,与传统的切片方法相比,采用基于程序可达图的并发程序切片方法,可有效地解决依赖关系不可传递问题,获得高精度的并发程序切片。     

基于偏序约简程序可达图的并发程序切片方法

并发程序切片是一种重要的并发程序分析手段.基于程序可达图可构造以程序状态和语句二元组为节点的、依赖关系具有可传递性的并发程序依赖图,解决依赖关系的不可传递性问题,提高切片精度.程序可达图通过交织执行模拟并发活动,分析代价较高.偏序约简是一种十分有效的并发系统状态空间约简技术,约简的并发系统状态空间包含所有的并发程序执行代表.为提高效率,该文将偏序约简技术扩展到程序可达图的约简中,在偏序约简理论的基础上,证明了基于未约简和约简的并发程序可达图构造的并发程序依赖图在进行切片计算时是等价的.实验结果表明,采用偏序约简技术使基于程序可达图的并发程序切片方法在保证切片精度不受损失的前提下显著提高切片效率.与其它高精度切片方法相比,基于约简程序可达图的切片方法的精度更高,在大多数情况下,切片效率也有一定提高.     

Ada程序的会合次序图

针对Ａｄａ程序提出了一种会合次序图，用以表达程序中的会合次序和任务的流程。同已有的其他多任务描述工具相比，更容易理解，可以用做并发程序的设计描述手段和程序理解工具。它也适用于其他具有舍并并发机构的语言。     

用优先图辅助并发程序设计

提出用优先图PG(Precedence Graph)辅助并发程序设计的思想,阐述了将程序描绘成优先图的步骤,以及将优先图转换为并发程序的方法.由此得出了利用优先图辅助并发程序设计使得并发程序的设计更加直观、快捷和准确,通过优先图的化简可以降低并发程序复杂性的结论.     

并发程序的切片模型检验方法

提出了一种对并发程序进行切片以缩减模型检验状态空间的方法，首先针对并发程序中的同步与通信定义了一组依赖关系，包括并发分支与接合．非确定性，信道，共享变量等特征，对于从要验证的时态逻辑性质中提取的关于多个程序点的切片标准，文中给出算法根据相应的依赖关系通过不动点运算得到并发程序切片，可以证明得到的切片与原程序对于该性质具有相同的可满足性。     

BB图的枚举特征

在并发程序复杂性度量研究中，我们曾定义了一种B图，用以作为Ada并发程序中一种会合关系的模型。我们将B图推广到BB图。n节点BB图是在n个节点的串联树上再添加若干条边，其约束条件是：每个节点的入度不大于二，每个节点的出度也不大于二。给出BB图的若干若干枚举特征，指出同第二类Stiding数的密切关系。     

一种并发程序可测试性分析框架

软件可测试性是对测试软件难易程度的预测，在测试、度量等许多领域中得到了广泛应用．由于并发程序执行的不确定性，其可测试性分析尚有很多难点有待解决．该文提出了一种并发程序可测试性分析框架．在充分分析程序内部数据流、控制流以及并发和同步对数据流和控制流影响的基础上，从单个并发单元、并发因素、共享变量因素及通信关系4个方面对并发程序的可测试性进行了分析，为综合度量并发程序的可测试性提供了依据．     

一种基于并发程序设计的多媒体系统同步模型

多媒体系统中各个媒介信息的同步是多媒体系统创作中的一个难题。本文用面向对象的方法提出一个模型，该模型基于一种并发程序设计语言—ＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＣ＋＋，较好地解决了同步问题。     

递归子程序的依赖性分析及其应用

程序依赖性是一种重要的程序分析、理解与维护方法,广泛应用于软件工程及软件逆向工程的各个方面,但递归子程序间的依赖分析一直是依赖性分析中的难点。为此,该文提出了一种新的递归子程序间的依赖性分析方法,它首先分析子程序内部的各种依赖关系;然后,结合子程序调用图分析子程序参数间的依赖关系;最后,通过模拟递归子程序的执行过程来分析它们之间的依赖关系。利用该文提供的方法可得到比较精确的递归子程序间的依赖关系。     

Dynamic slicing of concurrent AspectJ programs: An explicit context‐sensitive approach

This paper presents a context‐sensitive dynamic slicing technique for the concurrent and aspectized programs. To effectively represent the concurrent aspect‐oriented programs, we propose an intermediate graph called the multithreaded aspect‐oriented dependence graph (MAODG). The MAODG is a dynamic graph generated from the execution trace of a given program with respect to a particular set of values given as an input. Interference dependencies between the statements are shown by a distinguished edge called the interference dependence edge in the MAODG. Based on this intermediate representation, we propose a precise and accurate dynamic slicing algorithm for the concurrent aspect‐oriented programs implemented using AspectJ. The proposed dynamic slicing algorithm is implemented in a slicing tool developed using the ASM framework. Several open source programs are studied and evaluated using the proposed technique along with some existing techniques. The experimentation shows that our proposed slicing algorithm generates slices of the same or smaller size, as compared with the existing algorithms. Furthermore, we found that the slice computation time is significantly less in our proposed algorithm, as compared with the existing algorithms.     

互斥并发程序的程序切片算法研究

程序切片是一种重要的程序分析技术,随着并行技术在越来越多的程序中得到运用,需要将以往多用于顺序程序的程序切片技术也用于并发程序中。本文在文献[1,2]的基础上考虑到互斥机制作用,改进了原来的并发程序的切片算法,使之适用于互斥机制的并发程序。     

多线程程序数据竞争的静态检测

多线程并发程序的广泛使用带来了更多的数据竞争错误．传统的数据竞争静态检测由于对并发语义和别名信息的保守分析会导致很多假错误．因此，提出了一个精确有效的静态检测框架：分析应用了精确的别名分析并静态模拟了访问事件发生序；为提高分析效率，检测算法提出了一个以对象为中心，结合Escape分析缩小检测范围的检测算法并配合设计了压缩的别名等价类表示．检测框架在一个静态Java编译器JTool上做了实现，对于测试程序取得了很好的分析结果．     

一种JAVA程序静态切片的方法

JAVA语言是目前一种主要的面向对象编程语言,由于JAVA语言复杂的结构,使得对JAVA程序进行程序切片非常困难.本文提出一种层次的构造JAVA系统依赖图的算法,基于JAVA程序本身的层次结构,自顶向下构造系统依赖图,然后基于构造的系统依赖图,用一种改进的两阶段算法得到JAVA程序切片.     

软件流水领域多维数组数据相关性的测试

体差不等式测试为适用于软件流水领域的高维数组数据相关性分析算法,通过使用更严格的限制条件,该算法可以获得比传统数据相关性分析方法更精确的结果。文章展开该算法的实验研究。实验表明,虽然体差不等式测试算法只能针对实可行解域进行数据相关性分析,但所得到的结果仍然与实际情况相吻合。对于科学计算循环中出现的大多数数据相关性判定问题,使用体差不等式测试算法可以获得很好的效果。     

一种基于LTL性质的面向对象并发程序切片方法

为了缩减程序验证的状态空间,针对面向对象程序的并发机制,定义了程序中存在的依赖关系,提出一种从待验证的线性时序逻辑(LTL)性质中提取出切片准则对程序进行切片的方法。切片后的程序与原程序对待验证的LTL性质具有相同的可满足性,而其对应的状态转换图中的状态个数明显减少。     

基于Q学习的复杂程序动态依赖性分析

准确刻画不确定环境中复杂程序的动态特性，是传统程序分析理论和技术面临的难点，更是许多重要系统实现程序动态实时分析与控制过程亟待解决的问题。本文提出基于Q学习的复杂程序动态分析思想，构造了基于Q学习的复杂程序动态依赖性分析基本算法。并对复杂程序动态实时分析与控制技术的实现环节进行了研究，探讨了相关问题，从而使复杂程序动态分析与控制过程更精炼、更智能、更高效。