基于简化系统依赖图的静态粗粒度切片方法

基于系统依赖图是计算面向对象程序切片的一个有效方法.但是,系统依赖图的缺点是太复杂,而且在建立系统依赖图的过程中容易出错,一旦出现错误就可能导致切片结果的不准确.通过对系统依赖图进行简化,得到了简化的系统依赖图.它省略了那些表示输入参数和输出参数的结点和概括边.同时,还定义了一种面向对象程序的粗粒度切片概念,讨论了它的性质,分析了它与细粒度切片的关系,并基于简化的系统依赖图计算面向对象程序的粗粒度切片.最后还讨论了切片技术的简单实现.     

一个分层切片工具模型

程序切片技术在程序调试、测试、程序理解、逆向工程和软件维护等方面有着广泛的应用。程序切片是一组可能影响到在程序中某个点i的某个变量v的值的语句或谓词的集合。而(v,i)被称作切片准则。这里v也可以是一组变量。自从Mark Weiser提出切片的概念,随着程序依赖图、系统依赖图的出现,传统程序的切片技术已走向成熟。1994年以来,面向对象的程序切片逐渐成为研究的主流。A.Krishnaswamy利用一种面向对象的程序依赖图(OPDG,Object-Ori-ented Program Dependence Graph)来计算面向对象程序的语句切片,但是OPDG不能表示动态绑定等问题。D.Liang,L.D.Larsen和M.J.Harrold扩展系统依赖图来计算面向对象程序的切片,在一定程度上解决了动态绑定和对象参数的问题。这些切片方法都是基于依赖图的,而构造OO程序的依赖图是一件非常复杂的工作,而且构造过程中容易出错,这会导致切片的结果不正确,造成前功尽弃。李必信提出了分层切片的思想,利用逐步求精的方法来得到面向对象程序的切片。     

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。     

一种基于逆向程序流的程序切片算法*

传统的程序切片方法一般基于程序依赖图(PDG)和系统依赖图(SDG)的可达性算法,但是在建立PDG和SDG的过程中会计算一些与切片无关的数据依赖,造成时空资源的浪费及切片效率的降低。提出了一种基于程序逆向流的切片算法,它事先建立逆向程序流,再从切片点开始沿逆向程序流扫描程序以获得程序切片,只计算与切片相关的数据依赖,从而提高了切片计算的时空效率。通过实验发现该算法具有一定的可行性和实用性。本算法适用于包括Fortran、C等编程语言在内的命令式程序的切片生成。     

一种包含异常传播的类间数据依赖分析方法

类间数据依赖分析是类间数据流测试的基础。本文通过分析类簇级测试中的异常传播对程序数据依赖的影响,提出一种包括异常结构在内的类间C++程序数据依赖分析方法,根据类间关系增量式地构造类间数据依赖图,并给出类间数据依赖图的构造算法。最后,在程序切片中应用了该数据依赖分析方法。结果证明,该方法通过分析异常传播对数据依赖的影响能够带来切片精度的提高。     

基于UML图和不同粒度切片的回归测试研究

针对面向对象软件回归测试的新特点,本文引入了基于UML图的不同粒度切片。首先,对描述类间关系的UML类图和描述状态变迁关系的UML状态图形式化定义。接着,对定义的图进行切片分析,其中类间测试提出一种基于UML类图的粗粒度切片工具;类内测试提出一种基于UML状态图细粒度切片的方法。最后,将其应用于销售订单系统,结果表明以上两种分析方法可以有效地提高回归测试效率。     

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.     

一种C++程序的分层切片方法

该文介绍了一种C++程序的分层切片方法。通过构造系统程序层依赖图、类层依赖图、方法层依赖图和语句层依赖图,对C++程序进行分层切片,有效地表示了C++中的单重继承、多重继承、多态和动态绑定,该方法比其它C++切片技术更清晰地描述了C++程序中类之间的各种关系和消息传递机制。     

一种面向对象程序的过程间切片算法

程序切片是一种程序分析技术，它通过把程序减少到只包含与某个特定计算相关的那些语句来分析程序，过程间切片作为图形可达性问题时，需要扩展过程内切片所用的程序依赖图（PDG）成系统依赖图（SDG），然后利用两阶段图形可达性算法计算比较精确的切片，目前程序切片技术的研究以面向对象程序切片为主，文中讨论了一种合适面向对象程序的分层切片方法，并综合分层切片方法和两阶段图形可达性算法提出了一种简化的计算面向对象程序过程间切片的算法。     

扩展有限状态机EFSM的后向切片

切片是一种重要的约减技术，基于代码的程序切片已经得到广泛的研究和大量的应用，但基于规格和模型的切片研究不多．EFSM是一种重要的规格模型，将切片技术引入EFSM对于分析和测试基于EFSM的软件模型具有重要的作用．由于一个实际的EFSM相当复杂，导致对EFSM模型的分析和修改非常困难．EFSM的切片对于测试和分析EFSM模型具有重要意义．由于EFSM依赖关系的特殊性，依赖图的可达性问题对于EFSM依赖图中并不是一个简单的图可达性问题．而且现有的基于标志已访问节点的遍历算法不适于解决该问题．对EFSM的依赖关系的传递性进行了详细的讨论和分析，定义了一个递归的依赖传递函数来描述变迁的影响如何通过依赖关系传递，而计算后向切片则可以通过逆依赖传递函数来描述，最后给出一个基于变迁的EFSM后向切片算法．     

基于ISDG的面向对象程序分片技术研究

程序分片是一种有效的程序分析技术,它能根据给定的分片准则从源程序中提取出所需部分进行分析,如进行程序调试、测试、程序重构分析等。程序分片技术在结构化程序中已有较广泛的应用,但对于面向对象语言程序,其研究与应用还存在一些待解决的问题。针对面向对象语言程序,提出了一种改进后的系统依赖图：ISDG,用来更好地表示面向对象程序中的依赖关系,从而解决了对象类型参数和属性的表示问题。基于ISDG模型,提出了一种新的面向对象语言程序的分片准则,以度相应的分片算法。     

基于ISDG的面向对象程序分片技术研究

程序分片是一种有效的程序分析技术,它能根据给定的分片准则从源程序中提取出所需部分进行分析,如进行程序调试、测试、程序重构分析等.程序分片技术在结构化程序中已有较广泛的应用,但对于面向对象语言程序,其研究与应用还存在一些待解决的问题. 针对面向对象语言程序,提出了一种改进后的系统依赖图:ISDG,用来更好地表示面向对象程序中的依赖关系,从而解决了对象类型参数和属性的表示问题,使分片更加准确.     

面向方面程序的简化动态依赖图切片方法

程序切片是一种重要的程序分析技术,广泛应用于程序的调试、测试与维护等领域。面向方面程序设计作为一种新的软件开发范型,能够实现横切关注点的模块化,其特有的语言元素和功能为切片增加了难度。从静态切片和动态切片两种类型,讨论了面向方面程序切片技术。在此基础上,提出了一种基于简化动态依赖图的面向方面程序切片方法,可以减少动态依赖图中节点和边的数量,生成准确的面向方面程序的动态切片,从而有助于人们更好地对面向方面程序进行分析和理解。     

Slithice:一个基于系统依赖图的Java程序切片工具

当前程序切片的相关理论已经较为成熟,但针对Java程序的静态切片工具却非常少见。为便于展开切片应用研究,设计并实现了一个基于系统依赖图的Eclipse切片插件——Slithice。该插件支持不同粒度的底层分析和系统依赖图构建,从而可以使切片算法能够在精度和性能之间进行权衡,适应各种规模程序的分析需要。     

SymPas: Symbolic Program Slicing

Program slicing is a technique for simplifying programs by focusing on selected aspects of their behavior.Current mainstream static slicing methods operate on dependence graph PDG (program dependence graph) or SDG (system dependence graph),but these friendly graph representations may be a bit expensive for some users.In this paper we attempt to study a light-weight approach of static program slicing,called Symbolic Program Slicing (SymPas),which works as a dataflow analysis on LLVM (low-level virtual machine).In our SymPas approach,slices are stored in symbolic forms,not in procedures being re-analyzed (cf.procedure summaries).Instead of re-analyzing a procedure multiple times to find its slices for each callling context,we calculate a single symbolic slice which can be instantiated at call sites avoiding re-analysis;SymPas is implemented with LLVM to perform slicing on LLVM intermediate representation (IR).For comparison,we systematically adapt IFDS (interprocedural finite distributive subset) analysis and the SDG-based slicing method (SDG-IFDS) to statically slice IR programs.Evaluated on open-source and benchmark programs,our backward SymPas shows a factor-of-6 reduction in time cost and a factor-of-4 reduction in space cost,compared with backward SDG-IFDS,thus being more efficient.In addition,the result shows that after studying slices from 66 programs,ranging up to 336800 IR instructions in size,SymPas is highly size-scalable.