[發(fā)明專利]基于多Agent分布式調(diào)度的并行符號(hào)執(zhí)行系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610063538.6
• 申請(qǐng)日: 2016-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN105760219B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏強(qiáng);曹琰;武澤慧;柳曉龍;麻榮寬;曾杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/48
• 分類號(hào): G06F9/48;G06F9/38
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

本發(fā)明公開了一種基于多Agent調(diào)度的并行符號(hào)執(zhí)行系統(tǒng)，包括：分布式調(diào)度與監(jiān)控單元，用于對(duì)執(zhí)行跡生成單元、符號(hào)執(zhí)行單元和約束求解單元實(shí)現(xiàn)流水線并行調(diào)度，使得系統(tǒng)并行運(yùn)行程度提高，負(fù)載均衡；執(zhí)行跡生成單元，用于將具體輸入驅(qū)動(dòng)被測程序?qū)嶋H執(zhí)行，檢測是否產(chǎn)生異常，同時(shí)記錄程序執(zhí)行指令序列，通過分析轉(zhuǎn)換生成中間語言表示形式的程序執(zhí)行跡；符號(hào)執(zhí)行單元，用于對(duì)程序執(zhí)行跡進(jìn)行符號(hào)化模擬執(zhí)行，收集路徑分支的約束條件，生成相應(yīng)的約束表達(dá)式；約束求解單元，用于對(duì)約束表達(dá)式進(jìn)行深度優(yōu)先取反求解，生成新的輸入樣本，同時(shí)對(duì)取反的表達(dá)式進(jìn)行標(biāo)記，避免重復(fù)路徑分析。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的任務(wù)調(diào)度策略可以實(shí)現(xiàn)流水并行，防止僅以程序執(zhí)行子樹為調(diào)度負(fù)載帶來的負(fù)載不均衡問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是軟件脆弱性并行檢測系統(tǒng)，屬于軟件工程技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種基于多Agent調(diào)度的并行符號(hào)執(zhí)行系統(tǒng)。

背景技術(shù)

并行符號(hào)執(zhí)行技術(shù)的出現(xiàn)，是為了緩解符號(hào)執(zhí)行存在的路徑空間爆炸問題。符號(hào)執(zhí)行有可能成為解決軟件自動(dòng)化測試問題的核心方法。但是，隨著人們對(duì)軟件功能應(yīng)用的需求不斷提高，單個(gè)軟件的規(guī)模及其復(fù)雜性也隨之持續(xù)擴(kuò)張。由于軟件分支數(shù)目和循環(huán)次數(shù)巨大，存在著指數(shù)級(jí)增長的執(zhí)行路徑，導(dǎo)致符號(hào)執(zhí)行在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到潛在的路徑爆炸問題，這已成為符號(hào)執(zhí)行應(yīng)用的瓶頸。為了有效緩解符號(hào)執(zhí)行中路徑空間爆炸的問題，可以利用計(jì)算能力更高的硬件體系架構(gòu)提高運(yùn)算能力，比如分布式多處理器、多核、眾核、云計(jì)算等，這就需要傳統(tǒng)符號(hào)執(zhí)行具有并行執(zhí)行能力。

并行符號(hào)執(zhí)行技術(shù)需要依賴分布式硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，分布式任務(wù)調(diào)度策略和任務(wù)分解方式直接影響并行效率。已有的并行符號(hào)執(zhí)行方式是每個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)具有相同的符號(hào)執(zhí)行引擎和約束求解器，即節(jié)點(diǎn)間同構(gòu)，完成完全相同的功能，只是將程序執(zhí)行子樹作為負(fù)載分配到不同的工作節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)并行符號(hào)執(zhí)行任務(wù)。這種方式結(jié)構(gòu)、通信實(shí)現(xiàn)簡單，但是由于程序執(zhí)行子樹形態(tài)未知，導(dǎo)致負(fù)載分配很不均衡，影響并行效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)目前基于并行符號(hào)執(zhí)行測試調(diào)度策略存在由于程序執(zhí)行子樹形態(tài)未知，導(dǎo)致負(fù)載分配很不均衡，影響并行效率的問題，提出一種基于多Agent調(diào)度的并行符號(hào)執(zhí)行系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于多Agent調(diào)度的并行符號(hào)執(zhí)行系統(tǒng)，包括分布式調(diào)度與監(jiān)控單元（10）、執(zhí)行跡生成單元（11）、符號(hào)執(zhí)行單元（12）和約束求解單元（13）；所述的分布式調(diào)度與監(jiān)控單元（10）用于任務(wù)的分配調(diào)度，監(jiān)控執(zhí)行跡生成單元（11）、符號(hào)執(zhí)行單元（12）和約束求解單元（13）的節(jié)點(diǎn)空閑狀態(tài)，以維持負(fù)載均衡。

所述的執(zhí)行跡生成單元（11）包括多個(gè)執(zhí)行跡生成節(jié)點(diǎn)（111），每個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)功能完全相同，可以獨(dú)立執(zhí)行相關(guān)功能，且都包括1個(gè)Agent（1111）用于與分布式調(diào)度與監(jiān)控單元（10）通信。

所述的符號(hào)執(zhí)行單元（12）包括多個(gè)符號(hào)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)（121），每個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)功能完全相同，可以獨(dú)立執(zhí)行相關(guān)功能，且都包括1個(gè)Agent（1211）用于與分布式調(diào)度與監(jiān)控單元（10）通信。

所述的約束求解單元（13）包括多個(gè)約束求解節(jié)點(diǎn)（131），每個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)功能完全相同，可以獨(dú)立執(zhí)行相關(guān)功能，且都包括1個(gè)Agent（1311）用于與分布式調(diào)度與監(jiān)控單元（10）通信。