基于Actor模型的并行動態(tài)符號執(zhí)行技術(shù)研究.pdf

1、隨著高新科技的不斷發(fā)展，各式各樣的軟件產(chǎn)品被應(yīng)用到人類生活中，為人們的生活帶來了極大的方便，為了確保軟件產(chǎn)品的安全性，軟件測試技術(shù)逐漸進(jìn)入開發(fā)者的視野中。符號執(zhí)行技術(shù)就是一種軟件測試技術(shù)的產(chǎn)物，它利用符號值代替實際的程序輸入，系統(tǒng)化地探索程序的執(zhí)行路徑，并在執(zhí)行的過程中進(jìn)行符號值約束求解，實現(xiàn)測試用例的自動生成、驗證軟件是否滿足特定屬性。動態(tài)符號執(zhí)行是一種優(yōu)化級符號執(zhí)行方法，其具有測試用例的自動化生成、程序探索路徑覆蓋率高等特點，在現(xiàn)實

2、工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但是目前的動態(tài)符號執(zhí)行技術(shù)還存在一些急需解決的關(guān)鍵性問題：路徑爆炸、約束求解等。本文著眼于上述問題，考慮到實現(xiàn)路徑探索和約束求解并行化并且結(jié)合目前比較流行的并行框架Actor模型可提高動態(tài)符號執(zhí)行的效率，設(shè)計并實現(xiàn)基于Actor模型的并行動態(tài)符號執(zhí)行工具Jdart-parallel，并從負(fù)載均衡等多方面進(jìn)行了優(yōu)化。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴為了提升動態(tài)符號執(zhí)行的效率，提出基于Actor模型的并行動態(tài)符號執(zhí)

3、行理論：首先將路徑探索和約束求解并行處理，節(jié)省程序執(zhí)行時間；其次結(jié)合Actor模型：將路徑探索消息和約束求解消息通過Actor模型進(jìn)行相互傳送，節(jié)省消息傳送的時間；由于原始Actor模型支持節(jié)點之間的相互通信，但是本身并不支持多節(jié)點并發(fā)程序的執(zhí)行，所以在Actor模型的基礎(chǔ)上構(gòu)造一個支持遠(yuǎn)程調(diào)用的模型，簡稱為Remote Actor。⑵為了節(jié)省程序的執(zhí)行時間，在并行符號執(zhí)行中添加相關(guān)優(yōu)化技術(shù)：首先設(shè)計并實現(xiàn)基于子樹轉(zhuǎn)移的動態(tài)負(fù)載均衡：在

4、路徑探索中當(dāng)某節(jié)點任務(wù)量為空時，從繁忙節(jié)點拆分子樹傳送給空閑節(jié)點，防止某節(jié)點任務(wù)量過大，節(jié)省測試程序的時間；其次設(shè)計和實現(xiàn)路徑探索與約束求解并行化：動態(tài)符號執(zhí)行是路徑探索和求解異步運行，對于大規(guī)模程序并不適用，對于上述問題提出并行路徑探索和約束求解并行化；最后提出基于堆棧的增量約束求解和基于并行符號執(zhí)行技術(shù)的函數(shù)的表達(dá)與更新：使用堆棧存儲路徑探索和約束求解結(jié)果，當(dāng)探索新路徑時進(jìn)行切割比較，避免了程序執(zhí)行中相同約束的二次求解，提升了并行符