基于虛擬機(jī)擴(kuò)展的軟件調(diào)試技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言等的不斷豐富，以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的快速發(fā)展，軟件系統(tǒng)規(guī)模不斷增大，任務(wù)復(fù)雜度不斷提高，軟件的并發(fā)性不斷加強(qiáng)，軟件潛在的bug已越來(lái)越難以捕捉。由于軟件錯(cuò)誤直接造成系統(tǒng)失效的比率持續(xù)遞增。因此如何提高軟件的可靠性成為了目前軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)面臨的主要問(wèn)題。 目前，在軟件可靠性工程領(lǐng)域中，對(duì)于大型的、復(fù)雜的、多任務(wù)并發(fā)系統(tǒng)而言，采用系統(tǒng)化的方法支持軟件調(diào)試與故障診斷的自動(dòng)化、智能化，具有實(shí)現(xiàn)成本低、調(diào)試效

2、果好等特點(diǎn)，因而成為國(guó)際上研究的熱點(diǎn)。 本文針對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)調(diào)試面臨的困難，提出了在虛擬機(jī)上實(shí)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展來(lái)支持軟件調(diào)試的方法。通過(guò)擴(kuò)展虛擬機(jī)體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了軟件全過(guò)程故障重現(xiàn)與回放技術(shù)和增量型的數(shù)據(jù)一致性檢查技術(shù)。 本文首先介紹了軟件可靠性與軟件調(diào)試一般性概念，對(duì)于目前國(guó)際上軟件調(diào)試技術(shù)和虛擬機(jī)技術(shù)的研究做了詳細(xì)的分析，提出了基于虛擬機(jī)擴(kuò)展技術(shù)的軟件調(diào)試技術(shù)框架。 為了在虛擬機(jī)上實(shí)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展，本文詳細(xì)分析

3、了開(kāi)源模擬器Bochs的體系結(jié)構(gòu)，分析了Bochs中CPU、內(nèi)存、時(shí)鐘與中斷系統(tǒng)、外設(shè)四個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)機(jī)理。 針對(duì)多任務(wù)并發(fā)系統(tǒng)中軟件故障難以重現(xiàn)的問(wèn)題，本文提出了軟件全過(guò)程故障重現(xiàn)與回放技術(shù)，并詳細(xì)介紹了檢查點(diǎn)、日志、回放等模塊的原理與實(shí)現(xiàn)。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致性對(duì)于軟件的正常運(yùn)行至關(guān)重要，因而通過(guò)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)行時(shí)的一致性檢查，有利于軟件故障的早期發(fā)現(xiàn)與定位。本文提出了基于體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展的增量型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致性檢