包含依赖输入分支程序的符号化WCET分析

符号化WCET(worst-case execution time)分析是用符号表达式表示任务的最大执行时间:表达式中包含了参数.通过在运行时刻快速确定表达式值,符号化WCET分析可以更精确地估算WCET.提出了一种针对其分支直接依赖于输入数据的程序的符号化WCET分析方法.首先对Blieberger方法进行扩充,使得WCET符号表达式能够表达依赖输入分支,然后利用程序的控制依赖图对符号表达式进行化简,从而产生带条件的WCET符号表达式,即不同的条件对应不同的符号表达式.与已有方法不同,符号化WCET公式直接依赖于输入参数,使得运行时的WCET估算更加简单直接.     

面向Web的WCET模式自动分析系统

针对传统的WCET(Worst-Case Execution Time)分析方法面临的精度不高和用户使用繁琐问题,提出一种自动分析程序模式的方法并据此设计实现了一个面向Web的WCET分析系统。首先在对源程序进行分析的基础上,利用程序控制流程图,通过数据流框架进行切片,获得依赖于输入变量的无循环控制流程图ICFG。然后,通过对ICFG每条路径求解,获得程序的模式及其输入表达式,并计算其对应的WCET。最后,将上述分析方法设计实现为针对C语言的动态链接库(DLL),并利用该DLL实现一个面向Web的WCET自动分析系统——WCET Mode Analyzer。WCET Mode Analyzer对基准程序的分析结果,验证了该方案的有效性和应用的简便性。     

实时系统程序最差情况执行时间(WCET)的分析

事先获知系统中程序最差情况的执行时间(Worst-CaseExecutionTime,WCET),是设计和验证实时系统调度及可调度性分析的前提,也是确定周期性任务是否满足其性能目标,从而发现系统性能瓶颈的基础。本文概述了程序WCET的分析方法,描述了WCET分析的定义和组成,重点总结其中的程序流事实分析方法,并指出程序流事实分析存在的问题和WCET分析的研究热点。     

一种实时Java程序的WCET分析新方法研究

软件的最坏执行时间是实时系统的时间可信基础,Java语言的动态特性使程序的最坏执行时间分析较悲观和难以预测,本文提出了一种基于Java字节码的面向实时Java程序的最坏执行时间分析新方法,该方法引入一个注释类对源程序进行注释,然后将编译产生的Java类文件作为方法的分析对象,解决了实时Java程序中由于动态分配问题带来的预测不确定的问题,实验表明,该方法可以使对实时Java程序的最坏情况执行时间预测更加安全和精确.     

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.     

基于抽象解释自动导出针对WCET分析的程序流信息的方法

通过在通用单调数据流框架基础上使用基于抽象解释的变量值范围传播技术,本文提出了一种自动获取循环最大迭代次数和不可行路径的方法。该方法有利于精确计算实时程序最差情况下的执行时间（WCET）。     

WCET分析：建立实时系统可靠运行的技术

实时系统开发必须强调时间的重要性，为了保证系统安全运行，需要验证系统是否在时限内完成各个任务，因此，当设计和验证实时系统时。了解运行在系统中代码的最坏执行时间(WCET)是非常重要的。WCET静态分析(简称WCET分析)计算实时程序最坏执行时间的上界，而上界被用来为应用程序的任务分配正确的CPU时间，它们也是可调度分析工具的输入，因此，WCET分析是可靠建立实时系统安全正确运行的基础。介绍了WCET分析的概念。指出了传统测量存在的缺陷，剖析了WCET分析研究的关键技术，探讨了目前存在的问题和今后的发展方向。     

面向WCET估计的Cache分析研究综述

实时系统时间分析的首要任务是估计程序的最坏情况执行时间(worst-case execution time,简称WCET).程序的WCET 通常受到硬件体系结构的影响,Cache则是其中最为突出的因素之一.对面向WCET计算的Cache分析研究进行了综述,介绍了经典Cache分析框架与Cache分析核心技术,并从循环结构分析、数据Cache分析、多级Cache分析、多核共享Cache分析、非LRU替换策略分析等角度介绍了Cache分析在不同维度上的研究问题与主要挑战,总结了现有技术的优缺点,展望了Cache分析研究的未来发展方向.     

对VC#.NET面向对象多态性问题研究

在VC#.net程序设计中,面向对象程序设计难点和重点是对多态性的理解和掌握。如:接口与抽象类,类和结构体,覆写与重载等,它们有许多的相同点与不同点,在软件开中如何区别和运用,该文一一作了深究。     

一种基于抽象解释的WCET自动分析工具

利用基于抽象解释的变量值范围传播技术,提出了一种自动分析高级语言程序流信息的方法;并在白盒测试工具NPCA的基础上,利用该方法实现了WCET分析工具NPCA-WCET。     

基于对象的嵌入式实时软件需求模型

The embedded real-time software requirements are analyzed, and an object-oriented software requirements model is proposed. At the same time, an example, employing this requirements model is introduced in practice.     

Modeling out-of-order processors for WCET analysis

Estimating the Worst Case Execution Time (WCET) of a program on a given processor is important for the schedulability analysis of real-time systems. WCET analysis techniques typically model the timing effects of micro-architectural features in modern processors (such as pipeline, cache, branch prediction) to obtain safe and tight estimates. In this paper, we model out-of-order superscalar processor pipelines for WCET analysis. The analysis is, in general, difficult even for a basic block (a sequence of instructions with single-entry and single-exit points) if some of the instructions have variable latencies. This is because the WCET of a basic block on out-of-order pipelines cannot be obtained by assuming maximum latencies of the individual instructions. Our timing estimation technique for a basic block proceeds by a fixed-point analysis of the time intervals at which the instructions enter/leave a pipeline stage. To extend our estimation to whole programs, we use Integer Linear Programming (ILP) to combine the timing estimates for basic blocks. Timing effects of instruction cache and branch prediction are also modeled within our pipeline analysis framework. This forms a combined timing analysis framework that captures out-of-order pipeline, cache, branch prediction as well as the mutual interaction among these micro-architectural features. The accuracy of our analysis is demonstrated via tight estimates obtained for several benchmarks. Preliminary version of parts of this paper has previously been published as Li et al. (2004). Abhik Roychoudhury received his B.E. in Computer Engineering from Jadavpur University (India) in 1995 and his M.S. / Ph.D. degrees (both in Computer Science) from the State University of New York at Stony Brook in 1997 and 2000 respectively. Since 2001 he has been an Assistant Professor at National University of Singapore. His research interests are in models and methods for reliable development of embedded software and systems, with specific focus on software validation, analysis and comprehension. Xianfeng Li is a postdoctoral researcher in the Department of Computer Science and Technology at Peking University, China. He received his Ph.D. from National University of Singapore in 2005. His research interests include real-time systems, modeling and evaluation of computer architecture, and System-on-Chips. Tulika Mitra is an Assistant Professor in School of Computing at National University of Singapore from January 2001. She received her PhD in Computer Science from SUNY at Stony Brook in December 2000. Tulika received M.E in Computer Science and Automation from Indian Institute of Science in 1997 and her B.E. in Computer Engineering from Jadavpur University, India in 1995. Her current research focuses on design and analysis of embedded and real-time systems.     

一种基于代理思想的软件分析模型

Agent概念来自人工智能领域,讨论了Agent思想在软件工程中的应用,提出了一种基于Agent思想的软件分析一般模型,并在该模型的基础上提出了一套分析方法,该模型与方法发展了面向对象技术,且更适于分析包含复杂任务的系统。     

精确的程序静态分析

程序的静态分析是程序语言和编译领域的一个重要研究方向,已经被研究了很多年.近年来,它也引起形式方法和软件工程领域的重视,被用于程序测试和正确性验证.文中从程序的语法特征、所关心的数据类型和程序性质等方面比较了一些静态分析技术.着重描述基于路径的分析方法,特别是符号执行技术,讨论了程序路径可行性分析问题及其分类、复杂度.针对程序分析精度的一种量化指标,说明了其计算方法.     

面向对象分析设计方法的分析与比较

本文对国内外面向对象建模的进展情况进行了分析和对比,给出了各种建模方法中存在的问题。在此基础之上,提出了在面向对象的分析和设计中建模应该注意的问题。     

多余处理器时间回收与最坏执行时间分析

通常的最坏执行时间分析方法的结果过于悲观(overpessimistic),根据这种结果进行调度将导致资源的极大浪费。面向对象的编程语言由于具有封装、继承、多态的特点,使得按照通常的方法获得的最坏执行时间更加悲观。解决这个问题的一个办法就是限制面向对象语言这些特点的使用,但这又导致最终的实时系统不够灵活,失去了面向对象语言的优点。文章以实时JAVA系统为例,介绍了将运行中赚取时间(gaintime)的回收与最坏执行时间分析相结合的方法,这种方法既提高了资源的使用率,又保证了系统的灵活性和性能。     

面向对象程序的两种修改影响分析方法

软件测试和软件维护是保证软件质量、减少软件错误的重要过程。在软件发展过程中,常常需要对程序进行修改。为了确保对程序的修改达到目的和没有引入新的错误,必须对修改后的程序进行回归测试和进行修改影响分析。在面向对象的程序中,由于鼓励类的继承和使用过程,程序修改的扩散效应更为明显,减少回归测试耗费、增强修改影响
响分析功能的问题显得非常重要。本文介绍了两种修改影响分析方法：基于类粒度的防火墙方法和类成员粒度的调用图方法,并对防火墙算法进行了改进,并对基于调用图的分析方法进行了简化。针对不同的需求和实际情况,可以采用不同方法或结合两种方法进行修改影响分析,提高分析效率。     

Linear Approximation of Execution-Time Constraints

This paper defines an algorithm for predicting worst-case and best-case execution times, and determining execution-time constraints of control-flow paths through real-time programs using their partial correctness semantics. The algorithm produces a linear approximation of path traversal conditions, worst-case and best-case execution times and strongest postconditions for timed paths in abstract real-time programs. Also shown are techniques for determining the set of control-flow paths with decidable worst-case and best-case execution times. The approach is based on a weakest liberal precondition semantics and relies on supremum and infimum calculations similar to standard computations from linear programming and Presburger arithmetic. The methodology is applicable to any executable language with a predicate transformer semantics and hence provides a verification basis for both high-level language and assembly code execution-time analysis.