面向對象程序的指向分析技術研究.pdf

1、程序指向分析是一種靜態(tài)程序分析技術,它分析程序中指針類型的變量,并計算其運行時可能指向對象的集合。指向分析結果廣泛應用于編譯優(yōu)化以及軟件工程領域。流敏感和上下文敏感是提高程序指向分析精度的兩個重要方面。前者計算控制流圖上不同程序點中變量的指向關系,后者為同一個方法的變量在不同的調用上下文中計算出不同的指向關系。
　　當前,程序指向分析技術面臨兩個重要的挑戰(zhàn)。首先,我們需要協(xié)調分析精度和資源密集型計算之間的矛盾。流敏感的程序指向分析

2、通?？梢杂嬎愠龈呔鹊某绦蛑赶蜿P系,然而,這種分析依賴數(shù)據(jù)流迭代框架,導致它通常需要耗費大量計算資源。為此,我們引入概率和支持分析并行化,以有效提高程序指向分析的精度與效率。
　　其次,我們需要擴展當前的上下文敏感的程序指向分析技術,使之能夠充分適應新語言的特性。研究中我們針對新型語言,例如面向方面語言以及支持分區(qū)的全局地址空間(Partitioned Global Address Space,P G A S)模型的并發(fā)語言,研究

3、在新型語言特征基礎上的指向分析技術。
　　本文主要貢獻如下:
　　1.提出了一種上下文非敏感流敏感的帶概率的程序指向分析方法JPPA。JPPA能夠靜態(tài)地預測程序中某個指向關系在某個程序點成立的概率。JPPA的主要思想是通過在控制流圖上進行帶概率的數(shù)據(jù)流分析,從而計算出帶概率的指向圖。
　　2.提出了并行的流敏感指向分析技術ParSeeker。我們首先建立流敏感需求驅動的指向分析方法Seeker,它通過將流敏感性引入到指

4、向依賴圖和上下文無關語言(Context-Free L a n g u a g e,C F L)可達性中,從而支持查詢指定變量指向關系?；赟eeker,ParSeeker在指向依賴圖上發(fā)起和處理一系列細粒度的查詢以得到流敏感的指向關系。ParSeeker使用Google的MapReduce框架并行處理查詢,從而有效提高流敏感指向分析性能。
　　3.擴展上下文敏感的程序指向分析技術,使之能夠處理新型語言特征。論文提出了針對面向方面

5、程序的上下文敏感的指向分析技術。該技術分別對基礎代碼和方面代碼生成指向關系的約束和約束模版,并且通過迭代的方式來織入和求解約束,使分析跨越基礎和方面代碼的界限。此外,論文針對支持PGAS模型的并發(fā)程序提出了一個基于約束的地址分析方法,其首先定義了一個基于子集合包含關系的約束系統(tǒng),以刻畫對象、活動以及它們所在地址的約束關系。然后,我們采用活動敏感的上下文模型以進一步提高分析結果的精度。
　　論文針對上述方法開發(fā)了配套工具,并且設計實