检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：元晓帅西安电子科技大学

学位级别：硕士

程序规范是软件工程的重要组成部分,缺乏程序规范的软件其质量和可靠性均难以得到保证。现实中的程序规范大多数使用自然语言撰写,但自然语言存在二义性的问题。形式语言可以准确描述程序规范,然而从自然语言中生成形式语言是很困难的... 详细信息

程序规范是软件工程的重要组成部分,缺乏程序规范的软件其质量和可靠性均难以得到保证。现实中的程序规范大多数使用自然语言撰写,但自然语言存在二义性的问题。形式语言可以准确描述程序规范,然而从自然语言中生成形式语言是很困难的。由于程序的每次正确执行过程蕴含程序规范,而程序的执行轨迹(Trace)是程序执行过程的记录,因此可以从程序轨迹中挖掘形式化规范。时序逻辑语言常用来描述程序规范,PPTL具有完全正则的表达能力而且是可判定的。相较于LTL和CTL等时序逻辑语言,PPTL能够更好地表达程序规范。为此,本文针对如何从可执行程序中挖掘PPTL规范开展研究,主要工作如下:1.构建了存储程序模式的PPTL模式库,从已有程序和相关文献中提取和抽象程序的模式,进一步整理归纳得到PPTL模式库,模式库中的模式分为Occurrence和Order两类共37个模式。作为本文程序规范挖掘工作的基础,PPTL模式库相对已有模式库,具有模式丰富和表达能力强的优点,并允许用户自定义编辑添加模式,具有开放性。2.提出了从可执行程序中挖掘得到PPTL规范的方法。首先,借助动态不变量探测工具Daikon和本文所设计开发的Dtrace Filter工具来生成程序的Trace。进而,设计了基于PPTL范式的规范挖掘算法,利用PPTL范式语义对程序执行轨迹进行挖掘,能够保证规范挖掘过程和结果的正确性,避免了直接使用PPTL语义的困难。3.设计开发了PPTL规范挖掘工具PPTLMiner。依照功能划分,PPTLMiner包括Trace生成器、Trace解析器、PPTL公式解析器、PPTL模式公式实例器以及PPTL模式检测器五个模块,并对各个模块的功能及实现细节进行了详细说明。在此基础上,应用读者–写者问题的C程序和生产者–消费者的Java程序对PPTLMiner进行测试,并对测试结果进行分析,测试结果表明PPTLMiner可以挖掘得到程序的正确规范。最后,在哲学家就餐问题模型上验证PPTLMiner的有效性,并进行了PPTLMiner和已有规范挖掘工具的对比实验,结果表明PPTLMiner具有通用性好和表达能力强的优点。

关键词：规范挖掘模式库命题投影时序逻辑程序执行轨迹

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基于序列模式挖掘的并发程序缺陷检测技术研究

基于序列模式挖掘的并发程序缺陷检测技术研究

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作者：李超华中师范大学

学位级别：硕士

针对并发程序中存在的主要缺陷类型,目前的研究包括单一类型的缺陷检测的技术和通用的多种类缺陷检测技术,而这些技术均存在各自的不足之处,例如会产生组合爆炸问题,虚假警报率较高,还不能很好地达到并发程序中缺陷检测的要求。并且现... 详细信息

针对并发程序中存在的主要缺陷类型,目前的研究包括单一类型的缺陷检测的技术和通用的多种类缺陷检测技术,而这些技术均存在各自的不足之处,例如会产生组合爆炸问题,虚假警报率较高,还不能很好地达到并发程序中缺陷检测的要求。并且现在对并发程序缺陷检测的研究大多停留在单一类型的缺陷检测,对于通用的缺陷检测技术研究仍然不足。把序列模式挖掘方法应用于并发程序的缺陷检测中,使得能够对多种程序缺陷进行检测,并有效解决算法效率不高的问题,提高缺陷检测的效率。为了提高并发程序的安全性和可靠性,方便程序调试,本文提出一种基于序列模式挖掘的并发程序缺陷检测技术的整体框架,主要工作如下：首先,本文介绍了使用基于序列模式挖掘的并发程序缺陷检测的总体框架,分析了并发程序执行序列获取和基于序列模式挖掘的缺陷检测,实验设计等部分的关系,概括了各部分的主要目的与设计思路。其次,本文研究了获取并解析程序执行序列集的具体方法。使用动态标记迁移算法探索线程所有的交错执行情况,并使用AspectJ在执行时记录线程、事件的信息反映程序执行轨迹,获取程序执行结果,最后根据执行结果划分为成功执行序列集和失效执行序列集。再次,本文研究了如何利用序列模式挖掘得到程序缺陷的模式。在获取程序执行序列集之后,研究如何对程序执行序列集进行数据挖掘得到缺陷模式,并对序列模式挖掘的算法做了改进,提出了改进ISPAM算法(Improved Sequential PAttern Mining,ISPAM)解决了算法效率不高和缺陷检测效果不佳等问题。最后,针对上述方法在真实数据集和人工数据集上进行多次实验。本文研究作为实验的理论基础,得到满足条件的实验环境进行实验,分析并发程序序列获取中本文算法和DPOR算法在探索率和执行时间上的结果对比,分析并发程序模式挖掘中本文算法与SPAM算法在执行时间和存储空间需求上的对比和缺陷检测效果的对比,验证本文提出的算法进行缺陷检测的优越性。

关键词：并发程序序列模式挖掘缺陷检测程序执行轨迹

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基于程序执行轨迹的SoC软硬件划分方法

引用

微电子学与计算机 2009年第1期26卷 85-88,92页

作者：桑胜田喻明艳叶以正哈尔滨工业大学微电子中心黑龙江哈尔滨150001

提出了基于程序执行轨迹提取加速模块的软硬件划分方法.利用热trace提取算法划分系统中关键的trace到硬件,使用分支断言构造原子执行单位,以较小的硬件代价获得较高的加速比.实验中,与采用模拟退火算法的指令级细粒度划分相比,获得的性... 详细信息

提出了基于程序执行轨迹提取加速模块的软硬件划分方法.利用热trace提取算法划分系统中关键的trace到硬件,使用分支断言构造原子执行单位,以较小的硬件代价获得较高的加速比.实验中,与采用模拟退火算法的指令级细粒度划分相比,获得的性能平均高9.6%,最终结果硬件面积小29%.

关键词：程序执行轨迹硬件加速模块 SoC 软硬件划分

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基于程序执行轨迹的SoC硬件加速模块提取方法

引用

中国集成电路 2008年第3期17卷 40-44页

作者：桑胜田喻明艳叶以正哈尔滨工业大学微电子中心哈尔滨150001

程序执行轨迹(Program executions trace,以下简称trace)是程序执行过程的指令流信息的记录,trace完整地记录了程序执行过程中所执行指令的内容和顺序。对于大多数程序,少数几个较短的热trace决定了系统的总体性能。本文提出了基于程序... 详细信息

程序执行轨迹(Program executions trace,以下简称trace)是程序执行过程的指令流信息的记录,trace完整地记录了程序执行过程中所执行指令的内容和顺序。对于大多数程序,少数几个较短的热trace决定了系统的总体性能。本文提出了基于程序执行轨迹提取加速模块的软硬件划分方法。利用热trace提取算法划分系统中关键的trace到硬件,使用分支断言构造原子执行单位,以较小的硬件代价获得较高的加速比。在本文实验中,与采用模拟退火算法的指令级细粒度划分相比,获得的性能平均高9.6%,最终结果硬件面积小29%。

关键词：程序执行轨迹硬件加速模块 SoC 软硬件划分提取方法集成电路

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基于相关性的SoC软硬件划分技术研究

基于相关性的SoC软硬件划分技术研究

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作者：桑胜田哈尔滨工业大学

学位级别：博士

SoC9(System onchip)的系统功能由处理器上执行的软件和专用硬件模块实现。在SoC系统设计时，要求从全局统筹软件与硬件的功能分配以及软硬件的交互关系，即采用软硬件协同设计方法。软硬件划分是指在系统设计时，确定各个系统功能j是... 详细信息

SoC9(System onchip)的系统功能由处理器上执行的软件和专用硬件模块实现。在SoC系统设计时，要求从全局统筹软件与硬件的功能分配以及软硬件的交互关系，即采用软硬件协同设计方法。软硬件划分是指在系统设计时，确定各个系统功能j是采取软件还是硬件的实现方式。软硬件划分是指在Soc软硬件协同设计的主要研究内容之一，对系统的性能和成本有十分重要的影响。软件实现的特特是灵活、成本低，但性能差；而硬件实现的性能好，但是成本高，如何兼顾系统的速度和成本，达到成本和性能的最佳结合，是软硬件划分要解决的问题。本文认为，针对Soc软硬件划分问题，从静态角度来看，作为系统级设计输入的程序中代码语句的结构安排和书写方法并小能充分体现程序内在的关联；从动态的角度看，二进制程序按照地址的布局也小能很好符合程序动态执行中的规律。本文研究了根据相关性进行软硬件划分的方法。论文分析了软硬件划分巾子种划分对象粒度的特点以技粒度对划分效率和划分质量的影响。从静态的角度分析了系统中操作间的相关性对软硬件划分的影响，提出了根据静态相关链进行软硬件划分的方法。基于静态相关链的划分对象反映了操作之间的关联，降低了对象间相关性，减小通信的开销，从而获得优化的软硬件划分。论文设计了基于静态相关链的划分对象产生算法和相应的软硬件优化映射算法，给出了基于静态相关链的软硬件划分方法的实现过程。实验表明，基于静态相关链软硬件划分方法产生的划分对象数量接近于函数级粗粒度划分，在较伙收敛速度下，获得相当于细粒度划分的优化结果。论文提出了基于程序热trace提取硬件加速模块的软硬件划分方法。热trace是程序执，亍时重复出现的行为模式，对于大多数程序，少数几个较短的热trace决定了系统的总体性能。按照本文基于相关性的软硬件划分思想，热tracell'以看作是从动态角度根据相关性组织的操作单位。本文使用热trace提取算法划分系统中关键的trace到硬件，使用分支断言构造原子执行单位，以较小的硬件代价荻得较高的加速比。目前的trace收集和分析都是基于特定处理器的指令进行的，但Soc系统级设计位于升发流程的早期阶段，用于Soc软硬件划分的trace分析应该独立于具体的处理器体系结构。本文提出了体系结构无关的程序trace分析方法，使基于热trace软硬件划分方法可以独市于特定的处理器，并且可以排除机器代码的干扰因素，准确定位性能关键并且适合硬件执行的部分，使基于热trace软硬件划分方法成为了通用用的Soc系统级设计优化的工具。 trace预测足应用trace执行必不可少的组成部分，SoC中的处理器通常采用低成4的嵌入式处理器卡核，不具备硬件trace预测功能。本文提出了一种结合路径剖析和Pc散列的软件trace预测方法，只需存软件代码中某些位置增加执行路径记录的操作，无需更改处理器硬件设计。实验表明，本文的软件trace预测以少量升销获得92％的平均预测命中l率，有效地支持了基于trace的软硬件划分方法。最后，为了支持软硬件划分的实现和划分结果评估，设计了一个软硬件划分的设计空问探索环境，用于Soc软硬件协同设计的早期设计空间探索该环境集成了本文提出的基于静态相关链软硬件划分算法和基于trace的软硬件划分算法，实现Soc系统级设计最关键的软硬件划分决策功能。此外，为了提高了仿真效率研究了基于动态译码缓存的高性能指令集模拟器技术。综上，论文针对SoC设计方法学中的重要问题软硬件划分，提出了基于相关性的软硬件划分方法，从动态和静态两个角度，根据程序内存的相关性信息，提取最适合硬件实现的模块。与目前的软硬件划分方法相比，论文的工作成果的贡献包括：通过基于静态相关链的划分，在不牺牲划分质量的情况下，提高了软硬件划分过程的效率；利用热trace推测执行划分专用硬件的方法提高划分质量降低硬件代价，提高性能；并提出了处理器无关的trace分析方法，使论文提出的基于热trace软硬件划分成为通用的Soc系统级设计优化方法。

关键词：系统级芯片软硬件协同设计软硬件划分相关性程序执行轨迹

来源：评论

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基于UML交互模型的运行时验证方法研究

基于UML交互模型的运行时验证方法研究

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作者：周舟南京大学

学位级别：硕士

随着软件产业的迅速发展，软件系统的功能和结构日益复杂，人们对于软件产品的质量要求也越来越高。最常用的程序质量问题检测的技术包括软件测试和形式化验证。两种方法各有优缺点。形式化验证可以很好证明软件行为符合某种规范，可是... 详细信息

随着软件产业的迅速发展，软件系统的功能和结构日益复杂，人们对于软件产品的质量要求也越来越高。最常用的程序质量问题检测的技术包括软件测试和形式化验证。两种方法各有优缺点。形式化验证可以很好证明软件行为符合某种规范，可是方法复杂，不易实施；软件测试则恰恰相反，它实施简单，可是只能保证软件行为在测试用例覆盖的情况下正常。作为两者优点的结合体，运行时验证方法应运而生。\n 运行时验证技术的基础是验证规约的描述。现有运行时验证技术的大多数使用时序逻辑等形式化方法描述规约，对使用人员有较高要求，造成了这项技术难以为工程师所用。近年来，统一建模语言UML已成为事实上的工业标准，得到了广泛的普及，模型驱动的体系结构的兴起也使得模型驱动的软件工程也正在逐步得到应用。本文研究了UML模型驱动的运行时验证技术，采用描述软件设计者期望的程序运行时行为的设计层次上的UML交互模型作为规约对软件进行运行时验证，主要工作如下：\n (1)针对现有offline模式的基于UML交互模型的运行时验证方法存在的问题，在模型解析、程序插桩、信息映射、一致性验证方面做了改进。\n (2)进一步提出了基于online模式的运行时验证方法。该方法采用UML交互模型来描述的程序运行过程中不允许出现的场景规约，并且通过基于Aspect的监控模块实时监控程序运行，当监控到程序运行行为与该不允许出现的场景一致时，自动执行恢复程序。\n (3)对基于online和offline模式的验证方法，分别实现了验证工具原型：JVerifier和JMonitor，并完成了实例研究。

关键词： UML交互模型运行时验证程序执行轨迹 Aspect 软件测试形式化验证

来源：评论

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