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基于锁信息的多线程软件原子性错误检测方法-计算机应用与软件.PDF

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第31卷第6期    计算机应用与软件 Vol31No.6 2014年6月   ComputerApplicationsandSoftware Jun.2014 基于锁信息的多线程软件原子性错误检测方法 王云飞 刘 剑 马 越 (中国科学院软件研究所 北京 100190) 摘 要  原子性错误是多线程软件开发中常见的并发错误之一。传统的静态分析方法存在误报的可能,动态方法由于利用的信 息过少而存在运行效率低下的问题。针对以上问题,设计以动态方法为基础通过计算锁信息,根据锁信息判断是否可能发生原子性 错误的方法,据此减少程序的回溯次数和运行时间。通过对一系列开源程序的测试,实验数据证明此方法可以大大提高原子性错误 检测的效率。 关键词  多线程软件 原子性错误 锁信息 模型检测 动态优化 中图分类号 TP312    文献标识码 A    DOI:10.3969/j.issn.1000386x.2014.06.001 ATOMICITYVIOLATIONSDETECTIONMETHODFORMULTITHREADED SOFTWAREBASEDONLOCKINFORMATION WangYunfei LiuJian MaYue (InstituteofSoftware,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China) Abstract  Atomicityviolationisoneofcommonconcurrencybugsinmultithreadedsoftwaredevelopment.Traditionalstaticanalysis meanshasthepossibilityoffalsealarm,andthedynamicmeanshastheproblemoflowrunningefficiencyduetotoolittleinformationtobe used.Inlightoftheaboveproblems,wedesignanewalgorithm,itisbasedondynamicmethod,anddiscriminatesbycalculatingthelock informationandaccordingtothisinformationwhetherornottheatomicityviolationswouldpossiblyoccur,andreducethebacktracking numbersandrunningtimesoftheprogrambasedonit.Throughthetestsonaseriesofopensourceprograms,theexperimentaldataproves thatthismethodcangreatlyimprovetheefficiencyofatomicityviolationdetection. Keywords  Multithreadedprogram Atomicityviolation Lockinformation Modelchecking Dynamicoptimisation 潇等人采用DPOR算法[9,10]检测是否存在真正的原子性错误和 0 引 言 如果存在原子性错误的话就给出相应的执行序列[1]。由于 采用 随着多核处理器的快速发展和多线程(多进程)函数库的 实际运行程序的方法,上述方法给出的检测结果不存在误 日益普及,在现代软件开发中人们越来越多地使用多线程技术。 报的可能。 在多线程开发中死锁、数据竞争、原子性错误是三种常见的并发 错误。在并发错误检测中,由于程序的运行受到操作系统调度 的影响,往往
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