基于程序語義的軟件故障定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和軟件應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，軟件系統(tǒng)的規(guī)模和復雜性不斷攀升，由于軟件故障直接導致系統(tǒng)失效的比率持續(xù)增加，其可靠性越來越難以保證。當軟件失效發(fā)生后，如何自動調(diào)試和定位引發(fā)失效的軟件故障是一個非常有價值的研究課題。
　　 基于程序頻譜的故障定位技術(shù)分析程序成功運行和失敗運行的動態(tài)執(zhí)行特征，將這些特征統(tǒng)稱為程序頻譜，計算出每個程序?qū)嶓w可能出錯的概率。這種輕量級的故障定位技術(shù)僅僅需要程序動態(tài)運行信息，由于其計算復雜度低，無

2、需建模代價而得到廣泛研究和應(yīng)用。
　　 本文在分析各種常見程序頻譜的基礎(chǔ)上，提出了一種新的程序頻譜--動態(tài)方法調(diào)用圖，它能夠表達程序的語義信息--程序執(zhí)行時方法之間的調(diào)用關(guān)系。由于傳統(tǒng)收集程序頻譜的插樁方式引入過多額外的執(zhí)行開銷，本文介紹一種新的收集程序頻譜的方式，那就是采用面向方面編程技術(shù)收集程序頻譜。通過在被測程序中增加一個新的模塊--方面監(jiān)視程序執(zhí)行。由于方面可以跟蹤程序執(zhí)行時方法調(diào)用棧的轉(zhuǎn)換，收集的程序頻譜可以記錄程序執(zhí)

3、行時方法之間的調(diào)用關(guān)系。
　　 在所收集的程序頻譜的基礎(chǔ)上，提出一種基于程序語義的故障定位技術(shù)。定義了一種新的程序模型--程序動態(tài)行為圖。在行為圖中，邊權(quán)值表示方法調(diào)用邊的調(diào)用頻率，成功行為圖和失敗行為圖的差異指出了程序中可疑的故障點。由于成功測試用例的和失敗測試用例數(shù)量差異很大，比較邊調(diào)用頻率這個絕對數(shù)值是不合理的。本文認為如果一條邊在成功行為圖和失敗行為圖中的調(diào)用概率差越大，它出錯的概率就越大。通過計算每條邊在成功行為圖和失