基于變量跟蹤的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤現(xiàn)場分析工具研究.pdf

1、C程序運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤是程序錯(cuò)誤中較難發(fā)現(xiàn)的一類錯(cuò)誤,因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤是程序在運(yùn)行中產(chǎn)生的錯(cuò)誤,具有隱蔽性強(qiáng)、不可預(yù)見的特征。比如常見的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤包括數(shù)組越界、動態(tài)存儲分配、內(nèi)存溢出、指針非法引用、類型不一致的隱式轉(zhuǎn)換等,這些錯(cuò)誤是在編譯期不能被發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。隨著程序規(guī)模不斷的增大和程序功能越來越復(fù)雜,這些運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤即使在測試階段也難被發(fā)現(xiàn)。特別是在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中,隨著程序的運(yùn)行產(chǎn)生的那些潛在、未知的意外錯(cuò)誤,目前的錯(cuò)誤檢測工具不能檢測出這些錯(cuò)誤

2、。
　　例如程序的意外停止、多線程程序產(chǎn)生的異常行為、邏輯錯(cuò)誤、不可靠數(shù)據(jù)源引起的錯(cuò)誤等,這些錯(cuò)誤在運(yùn)行期發(fā)生后,需要借助傳統(tǒng)的調(diào)試手段分析、查找錯(cuò)誤。但是這種方式有不足之處,其主要體現(xiàn)在下面兩個(gè)方面:完全依靠人工介入、工作量較大;對于某些異常行為和多線程程序不能重現(xiàn)真實(shí)的執(zhí)行環(huán)境。如果能夠捕獲程序執(zhí)行時(shí)的變量信息,那么運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤現(xiàn)場也會被捕獲,進(jìn)而以此為依據(jù)分析查找錯(cuò)誤。對此本文提出了基于變量跟蹤的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤現(xiàn)場分析技術(shù)。

3、>　　本文的主要工作包括以下幾方面:
　　①介紹本文的研究背景、程序運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤分析技術(shù)及工具的現(xiàn)狀與不足,提出一種基于變量跟蹤的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤現(xiàn)場分析方法。
　　②用源代碼插裝技術(shù),實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以供用戶選擇的插裝范圍的輕量級插樁程序,包括所有變量、指定變量、函數(shù)范圍內(nèi)的插裝。
　　③利用并改進(jìn)現(xiàn)有的程序分析技術(shù),提供兩種錯(cuò)誤分析查找輔助手段。一種是利用程序信息流分析技術(shù)對源程序進(jìn)行切片減少錯(cuò)誤查找范圍;另一種是利用測試來獲取

4、運(yùn)行時(shí)依賴信息,建立模型計(jì)算出可能出錯(cuò)語句的可疑度,進(jìn)一步縮小錯(cuò)誤排查范圍。
　?、軐?shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤現(xiàn)場分析工具(Runtime Fault Site Analysis),提供多種數(shù)據(jù)視圖窗口。
　　本文研究了基于變量跟蹤的自動插裝技術(shù),目的是捕獲程序運(yùn)行中變量的動態(tài)信息,同時(shí)提供了兩種運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤分析手段。最后基于以上技術(shù)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤現(xiàn)場分析工具 RFST,為程序運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤分析提供錯(cuò)誤現(xiàn)場和輔助分析手段。在應(yīng)用中,有較強(qiáng)的