基于動態(tài)符號執(zhí)行技術(shù)的軟件性能缺陷發(fā)現(xiàn).pdf

1、隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，各種應用軟件已經(jīng)融入到社會生活的各個方面，而軟件的規(guī)模也越來越大，隨之而來的軟件性能問題也逐漸引起人們的重視?？v然現(xiàn)在已有眾多的軟件測試方法和工具來保證軟件的質(zhì)量，但是對于因CPU緩存丟失和分枝預測錯誤導致的軟件性能問題卻沒有得到很多關注。CPU緩存丟失和分支預測錯誤會浪費CPU周期，降低CPU執(zhí)行效率，從而影響軟件執(zhí)行時間。雖然現(xiàn)代計算機架構(gòu)和編譯器優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)相當成熟，但是卻不能完全避免該類性能問題的發(fā)生。特別

2、是對于軟件開發(fā)人員來說，開發(fā)出完全沒有性能問題的軟件幾乎是不可能的。
　　動態(tài)符號執(zhí)行技術(shù)近年來得到了很多研究學者的關注，它是將程序輸入值用符號值代替，同時符號執(zhí)行和實際執(zhí)行被測試程序，在執(zhí)行過程中收集路徑約束，并通過約束求解器求解，自動生成新的測試用例的過程。動態(tài)符號執(zhí)行技術(shù)在軟件測試、漏洞挖掘等領域都有很好的表現(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)研究了動態(tài)符號執(zhí)行技術(shù)的基礎上，設計并實現(xiàn)了一個動態(tài)

3、符號執(zhí)行工具CET，并從CPU緩存和分枝預測角度，利用CET分析軟件性能，提出了一個自動化發(fā)現(xiàn)和定位軟件性能缺陷的方法PerfDiscover，它將被測試程序的每條路徑的性能損失具體到路徑中每條語句的性能損失上，然后每次選擇當前測試用例集中性能損失分數(shù)增加最多的路徑執(zhí)行，在有限時間內(nèi)，快速定位被測試程序中的最嚴重的性能缺陷。為了驗證該方法的有效性和高效性，本文設計了一系列的驗證實驗和對比實驗，并進行了案例分析，實驗結(jié)果充分證明了該方法能