控制流提取模型及软件可靠性评价应用研究的中期报告.docx

控制流提取模型及软件可靠性评价应用研究的中期报告 中期报告：控制流提取模型及软件可靠性评价应用研究 1. 研究背景及意义 在软件工程中，控制流是指程序执行时的顺序或分支。掌握软件的控制流信息对软件的分析、测试和维护等工作具有重要意义。然而，由于现代软件规模越来越大、结构越来越复杂，软件中的控制流信息也越来越难以分析和提取。因此，控制流提取技术成为了软件工程领域研究的热点之一。 另一方面，软件可靠性一直是软件工程研究的难点和热点问题之一。为了保证软件的可靠性，需要对软件进行可靠性评价。而控制流信息是进行软件可靠性评价的重要依据之一。因此，一个高效可靠的控制流提取模型是进行软件可靠性评价所必需的。 2. 研究目标 本研究的目标是设计一种高效可靠的控制流提取模型，并将其应用在软件可靠性评价中。为实现该目标，需要完成以下子任务： （1）对现有的控制流提取技术进行调研，分析其优缺点和适用范围； （2）设计一种基于静态分析的控制流提取模型，考虑软件结构的复杂性和代码的动态特性； （3）实现控制流提取模型并进行性能测试； （4）基于本文所设计的控制流提取模型，研究软件可靠性评价的方法和技术； （5）将所设计的模型和方法应用在一个具体的软件项目中，进行实际的软件可靠性评价，并对评价结果进行分析和验证。 3. 研究进展 目前，本研究已完成了前两个子任务： （1）对现有的控制流提取技术进行调研。调研结果表明，目前主要采用的控制流提取技术有静态方法和动态方法两种。静态方法主要包括基于抽象解释、基于符号执行和基于程序切片等方法；动态方法主要包括基于代码覆盖率、基于函数调用图和基于执行树等方法。优缺点而言，静态方法具有精度高、可重现性好等优点，但耗时较长；动态方法则具有速度快、能够捕获动态信息等优点，但覆盖范围相对较小。根据不同的应用场景，需要采用适当的控制流提取技术。 （2）设计了一种基于静态分析的控制流提取模型。该模型主要包括以下几个步骤：代码解析、代码抽象、控制流图生成、控制流图划分等。其中，代码抽象和控制流图划分步骤是本研究的创新点。代码抽象采用了一种基于粗纲提取的方法，可以处理控制流图中的复杂节点；控制流图划分采用了基于模块化的方法，可以减少控制流图的规模，提高处理效率。 4. 计划与展望 接下来，本研究将继续完成剩余的任务： （3）实现控制流提取模型并进行性能测试。目前，已实现了模型的代码解析和控制流图生成两个基本功能，接下来将进一步完善模型，并对其性能进行测试。 （4）基于本文所设计的控制流提取模型，研究软件可靠性评价的方法和技术。将在控制流信息的基础上，结合代码覆盖率、代码质量等指标，设计一种软件可靠性评价模型，并验证其可行性和准确性。 （5）将所设计的模型和方法应用在一个具体的软件项目中，进行实际的软件可靠性评价，并对评价结果进行分析和验证。将选取一个较大规模、复杂性较高的软件项目进行评价，并比较不同评价方法的效果。 最终，本研究的成果将能够提供一种高效可靠的控制流提取模型和软件可靠性评价方法，为软件工程的研究和实践提供有力支持。