[發明專利]基于Adaboost模型的并發程序數據競爭語句級檢測方法

有效

• 申請號: 202010390967.0
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN111563045B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 孫家澤;易剛;王曙燕
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

針對軟件測試領域中的并發程序數據競爭檢測問題，公開基于Adaboost模型的并發程序數據競爭語句級檢測方法。本方法首先對并發程序進行插樁取樣，記錄指令的相關內存信息，將取出的指令集進行語句級轉化；然后進一步提取出數據競爭相關屬性特征，基于訓練樣本的特征屬性構建并發程序Adaboost數據競爭語句級檢測模型，最后利用模型對待測并發程序進行數據競爭檢測。本發明提供了一種檢測精度高、開銷低的數據競爭檢測方法，用于優化并發程序數據競爭檢測問題。

技術領域

本發明屬于軟件測試技術領域，具體涉及到并發程序測試中的數據競爭檢測問題，提供了一種基于Adaboost模型的并發程序數據競爭語句級檢測方法，主要解決了并發程序數據競爭檢測存在的漏報和誤報問題，提高檢測的效率和精度、降低檢測的開銷。

背景技術

隨著多核處理器的普及和眾核處理器的發展，越來越多的人開始使用并發編程來提高程序的性能。并發編程具有很多優勢，它不僅可以減少程序的運行時間，而且可以提高程序的吞吐量和多核處理器的利用率。雖然并發編程帶了很多好處，但并發程序內部的并發性和不確定性仍然會導致一些難以避免的問題，包括死鎖、數據競爭、原子性違背和順序違背等，這些并發問題都有著難以檢測、調試和修復的特點。在這些并發問題中，數據競爭是指在多線程程序中，兩個或多個線程在無時序限制情況下訪問同一內存位置并且至少有一個線程執行寫操作。數據競爭常常是引起其他非死鎖并發缺陷的根本原因，并且在所有并發缺陷中占有較大比例。

很多國內外學者對數據競爭檢測的問題進行了研究。其中動態檢測主要分為三種：基于發生序關系的檢測方法、基于鎖集的檢測方法、二者結合進行檢測的方法。基于發生序關系方法中具有代表性的方法是Djit+，它使用向量時鐘進行數據競爭分析，FastTrack和LOFT等都是在向量時鐘基礎上進行的改進。Savage等提出基于鎖集的檢測工具Eraser，通過共享變量持有的鎖集情況判斷競爭。ACCULOCK是第一個采用輕量級邏輯時鐘平衡檢測精度與覆蓋率的二者混合方法。在靜態檢測方面，常用的檢測工具包括RacerX、LOCKSMITH和RELAY。其中RacerX利用流敏感和過程間分析檢測數據競爭和死鎖；LOCKSMITH首先使用標簽流約束和抽象控制流圖約束來進行鎖集分析，然后展開共享變量分析，最后結合線性分析檢測出數據競爭。RELAY由于其擴展性堪稱優良，能夠應用在百萬級別代碼量的程序上，實際使用中獲得了高度認可和廣泛接受。雖然很多學者在數據競爭檢測方面進行了相關研究，但針對競爭檢測出現的誤報和漏報現象有待于進一步研究與分析。

以上方法雖然能降低一定的誤檢及漏檢或降低測試開銷，但不能同時兼顧，無法實現高精度的檢測數據競爭的同時降低檢測開銷，為此，本發明基于數據挖掘分類模型能高效處理大量數據的特點，提出了一種基于Adaboost分類模型的方法，有助于實現精確檢測并發程序數據競爭的同時減低檢測開銷。

本發明屬于軟件測試領域，具體涉及到并發程序測試中的數據競爭檢測問題，提供了一種基于Adaboost模型的并發程序數據競爭語句級檢測方法，主要解決在并發程序數據競爭檢測當中如何在高精度檢測的同時不造成過大的開銷，提高軟件測試精度及測試效率。

發明內容

本發明主要解決的問題：現有的檢測方法存在的檢測精度低和時間開銷大的問題，本發明將被測程序進行動態插樁，提取出P_m，P_o，P_v，P_l，P_r五個數據競爭檢測相關屬性，構建并發程序Adaboost數據競爭檢測模型，為數據競爭檢測提供一種檢測精度更高且檢測開銷更低的檢測方法。

本發明的技術方案為：一種基于Adaboost模型的并發程序檢測方法，其特征包括以下步驟：

1、基于Adaboost模型的并發程序數據競爭語句級檢測方法，其特征在于包括以下步驟：