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。     

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.     

一种改进的并发程序静态切片算法

分析了Krinke切片算法对循环体内嵌套有线程的程序结构会产生切片不精确的现象,认为其原因是该算法对线程间数据依赖的定义过于粗糙,且对程序行为约束不够。该文提出一种新算法,在并发程序内部表示中,增加跨线程边界循环-承载数据依赖,并引入区域化执行证据约束程序行为。实例研究表明,该算法克服了Krinke算法的不精确现象。     

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。     

程序切片技术在并发程序模型检查中的应用

模型检查技术在硬件和协议设计方面已经取得很大成功,但在软件验证方面仍存在很多困难.其主要问题是如何从源代码中自动抽取验证所要模型并精简其状态空间.文中通过对程序切片技术的研究,来解决并发程序验证的建模问题,包括把验证公式映射到切片准则,并把得到的程序切片转化为验证所需的模型.经程序切片处理后,软件模型检查效率得到提高.     

程序切片技术在并发程序模型检查中的应用

模型检查技术在硬件和协议设计方面已经取得很大成功,但在软件验证方面仍存在很多困难。其主要问题是如何从源代码中自动抽取验证所要模型并精简其状态空间。文中通过对程序切片技术的研究,来解决并发程序验证的建模问题,包括把验证公式映射到切片准则．并把得到的程序切片转化为验证所需的模型。经程序切片处理后,软件模型检查效率得到提高。     

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。     

一种并发程序依赖性分析方法

并发程序的依赖性分析是并发程序分析，理解，调试，测试和维护的重要手段，由于并发程序执行的不确定性，目前，尚有很多难点有待解决，针对Ada任务机制，首先提出了一种简洁，有效的并发程序表示方法－并发程序流图，然后讨论了由任务间同步引起的同步依赖和由访问共享变量引起的任务数据依赖，建立了并发程序依赖图，并在此基础上给出了一种有效的并发程序依赖性分析算法，得到一个比较精确的依赖性，较好地解决了并发程序依赖关系不可传递性问题。     

并发程序中数据竞争检测方法

针对数据竞争检测过程中的误报和漏报问题，提出一种静态数据竞争检测方法。首先，使用控制流分析自动构造线程内和线程间函数调用图；然后，收集线程内变量访问事件信息，定义竞争产生条件并分析检测出所有可能的竞争；其次，为了提高检测的准确率，进行别名变量和别名锁的分析降低漏报和误报；最后，通过控制流分析来抽象访问事件之间的时序关系，并结合程序切片技术对访问事件的发生序关系进行判断，以此避免因忽略线程交互带来的误报。依据该方法，使用Java语言在Soot软件分析框架下实现了一个数据竞争检测工具。在实验中，对JGF和IBM Contest基准测试套件中的raytracer和airline等程序进行数据竞争检测，并与目前已有的数据竞争检测算法和工具（HB算法和RVPredict）进行对比。实验结果表明，与HB算法和RVPredict工具相比，该方法检测到的数据竞争总数分别增加了81%和16%，数据竞争检测的准确率分别提升了约14%和19%，有效地避免了数据竞争检测中的漏报和误报现象。     

JavaScript静态切片工具

程序切片是一种传统的程序分析方法：通过去掉无关代码,获取可能影响某行代码的子集。程序切片在程序理解、软件测试和程序调试等众多领域有着广泛的应用。随着互联网技术的发展,JavaScript语言得到广泛应用,但针对该语言的切片工具非常有限。本文针对JavaScript语言的特殊性,提出一种基于程序依赖图的JavaScript程序切片算法,并基于WALA程序分析框架实现了该切片算法。试验结果表明,本文的切片算法可以得到较为理想的切片结果。试验中切片平均大小约为原程序代码的70%,较手工切片仅有约19%冗余。     

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。     

用Z形式化描述程序切片

程序切片是一种重要技术,已广泛地应用于软件工程的各个领域,如程序理解、维护、调试、测试、复用、度量等.虽然,越来越多的研究者致力于程序切片工作,然而由于缺少形式化方面的工作导致程序切片可能存在不一致性和模糊性.本文尝试着用Z语言来形式化描述程序切片,考虑了程序切片中诸如程序依赖图和程序切片算法等常用的方面.该形式化描述不仅能帮助人们正确地理解程序切片的含义,而且还能够从比较严格的意义上明确程序切片的应用领域.     

Granularity-Driven Dynamic Predicate Slicing Algorithms for Message Passing Systems

Program Slicing is a well-known decomposition technique that transforms a large program into a smaller one that contains only statements relevant to the computation of a selected function. In this paper, we present two novel predicate-based dynamic slicing algorithms for message passing programs. Unlike more traditional slicing criteria that focus only on parts of the program that influence a variable of interest at a specific position in the program, a predicate focuses on those parts of the program that influence the predicate. The dynamic predicate slices capture some global requirements or suspected error properties of a distributed program and computes all statements that are relevant. The presented algorithms differ from each other in their computational approaches (forward versus backward) and in the granularity of information they provide. A proof of correctness of these algorithms is provided. Through the introduction of dominant states and dominant events, critical statement executions are identified that change the value of the global predicate. Under this formulation, optimizing dynamic predicate slicing becomes a meaningful goal as well. Finally, we present how predicate slices can be applied to support comprehension tasks for analyzing and maintaining distributed programs.     

包含异常处理的Java程序切片

Exception是一类特殊的对象，它在Java方法出错时被创建，并利用try／catch／finally机制抛出、处理异常。本文提出了一种合理的新方法，在系统依赖图中表示异常处理模块，利用图可迭性算法实现了Java程序切片。     

A Model for Slicing JAVA Programs Hierarchically

Program slicing can be effectively used to debug, test, analyze, understand and maintain objectoriented software. In this paper, a new slicing model is proposed to slice Java programs based on their inherent hierarchical feature. The main idea of hierarchical slicing is to slice programs in a stepwise way, from package level, to class level, method level, and finally up to statement level. The stepwise slicing algorithm and the related graph reachability algorithms are presented, the architecture of the Java program Analyzing TOol (JATO) based on hierarchical slicing model is provided, the applications and a small case study are also discussed.