基于動(dòng)態(tài)符號(hào)執(zhí)行技術(shù)的軟件性能缺陷發(fā)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種應(yīng)用軟件已經(jīng)融入到社會(huì)生活的各個(gè)方面，而軟件的規(guī)模也越來(lái)越大，隨之而來(lái)的軟件性能問(wèn)題也逐漸引起人們的重視?？v然現(xiàn)在已有眾多的軟件測(cè)試方法和工具來(lái)保證軟件的質(zhì)量，但是對(duì)于因CPU緩存丟失和分枝預(yù)測(cè)錯(cuò)誤導(dǎo)致的軟件性能問(wèn)題卻沒(méi)有得到很多關(guān)注。CPU緩存丟失和分支預(yù)測(cè)錯(cuò)誤會(huì)浪費(fèi)CPU周期，降低CPU執(zhí)行效率，從而影響軟件執(zhí)行時(shí)間。雖然現(xiàn)代計(jì)算機(jī)架構(gòu)和編譯器優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是卻不能完全避免該類性能問(wèn)題的發(fā)生。特別

2、是對(duì)于軟件開發(fā)人員來(lái)說(shuō)，開發(fā)出完全沒(méi)有性能問(wèn)題的軟件幾乎是不可能的。
　　動(dòng)態(tài)符號(hào)執(zhí)行技術(shù)近年來(lái)得到了很多研究學(xué)者的關(guān)注，它是將程序輸入值用符號(hào)值代替，同時(shí)符號(hào)執(zhí)行和實(shí)際執(zhí)行被測(cè)試程序，在執(zhí)行過(guò)程中收集路徑約束，并通過(guò)約束求解器求解，自動(dòng)生成新的測(cè)試用例的過(guò)程。動(dòng)態(tài)符號(hào)執(zhí)行技術(shù)在軟件測(cè)試、漏洞挖掘等領(lǐng)域都有很好的表現(xiàn)，但是卻很少用于軟件性能缺陷的分析和挖掘。
　　本文在系統(tǒng)研究了動(dòng)態(tài)符號(hào)執(zhí)行技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)動(dòng)態(tài)

3、符號(hào)執(zhí)行工具CET，并從CPU緩存和分枝預(yù)測(cè)角度，利用CET分析軟件性能，提出了一個(gè)自動(dòng)化發(fā)現(xiàn)和定位軟件性能缺陷的方法PerfDiscover，它將被測(cè)試程序的每條路徑的性能損失具體到路徑中每條語(yǔ)句的性能損失上，然后每次選擇當(dāng)前測(cè)試用例集中性能損失分?jǐn)?shù)增加最多的路徑執(zhí)行，在有限時(shí)間內(nèi)，快速定位被測(cè)試程序中的最嚴(yán)重的性能缺陷。為了驗(yàn)證該方法的有效性和高效性，本文設(shè)計(jì)了一系列的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了案例分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證明了該方法能