基于執(zhí)行切片的軟件錯(cuò)誤定位方法研究.pdf

1、軟件系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和復(fù)雜度的日益增加，對(duì)軟件調(diào)試技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。軟件錯(cuò)誤定位是調(diào)試技術(shù)的重要步驟。然而，手工實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤定位存在效率低下的問(wèn)題，因此自動(dòng)化軟件錯(cuò)誤定位成為了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界共同追求的目標(biāo)。
　　基于程序頻譜的軟件錯(cuò)誤定位方法（Spectrum-Based Fault Localization，SFL）和基于程序不變量的軟件錯(cuò)誤定位方法（Invariant-Based Fault Localization，IFL）

2、是兩類(lèi)具有代表性的方法。定位效率和精確性是評(píng)判方法優(yōu)劣的重要指標(biāo)。可疑度計(jì)算是SFL的關(guān)鍵，然而通過(guò)提出新可疑度計(jì)算公式的方式已經(jīng)很難提高其定位效率。IFL則利用不變量的沖突信息來(lái)揭示錯(cuò)誤位置，但是偶然性正確測(cè)試?yán)钠毡榇嬖趪?yán)重制約了其提示錯(cuò)誤位置的精度。執(zhí)行切片是測(cè)試?yán)采w程序代碼的集合，根據(jù)測(cè)試?yán)龍?zhí)行的結(jié)果可以分為失效執(zhí)行切片和成功執(zhí)行切片。當(dāng)前的錯(cuò)誤定位方法沒(méi)有充分挖掘執(zhí)行切片所具有的錯(cuò)誤揭示能力?；诖?，本文深入的研究了執(zhí)行切片

3、的錯(cuò)誤定位效用，并定義了執(zhí)行切片效用度量函數(shù)f。然后，基于對(duì)失效執(zhí)行切片的效用度量，提出了一種基于失效執(zhí)行切片的軟件錯(cuò)誤定位方法(Failed Execution Slice，F(xiàn)ES)，進(jìn)一步提升SFL的錯(cuò)誤定位效率?；诔晒?zhí)行切片效用度量，提出了一種利于高精度程序不變量生成的測(cè)試?yán)煞椒?Successful Execution Slice，SES)。最后，在實(shí)現(xiàn)上述算法的基礎(chǔ)上，研發(fā)了錯(cuò)誤定位實(shí)驗(yàn)原型系統(tǒng)，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提出方法

4、的可行性和有效性。
　　本文的主要工作可以歸納如下:
　　(1)提出了效用度量函數(shù)f和基于失效執(zhí)行切片的軟件錯(cuò)誤定位方法。選取了12個(gè)典型的可疑度計(jì)算公式，在包括Siemens、Space等11個(gè)測(cè)試套件上進(jìn)行錯(cuò)誤定位效率實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相對(duì)于SFL，新方法在錯(cuò)誤定位效率上能夠平均提高30％。設(shè)計(jì)相關(guān)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了效用度量函數(shù)的有效性。
　　(2)提出了基于成功執(zhí)行切片的測(cè)試?yán)煞椒?。?14個(gè)錯(cuò)誤程序版本