PDF《一种场景敏感的高效错误检测方法》

软件学报 ISSN 1000-9825, CODEN RUXUEW E-mail: jos@iscas.

ac.cn Journal of Software,2014,25(3):472?488 [doi: 10.13328/j.cnki.jos.004419] http://www.jos.org.cn ?中国科学院软件研究所版权所有. Tel/Fax: +86-10-62562563 一种场景敏感的高效错误检测方法 ? 衷璐洁 1,2,3 , 霍玮4,李龙1,李丰1,冯晓兵

1 , 张兆庆

1 1 (中国科学院 计算技术研究所 计算机体系结构国家重点实验室,北京 100190)

2 (首都师范大学 信息工程学院,北京 100089)

3 (中国科学院大学,北京 100049)

4 (中国科学院 信息工程研究所 第五研究室,北京 100093) 通讯作者: 衷璐洁, E-mail: zhonglujie@ict.ac.cn 摘要: 定值-引用类错误是一类非常重要且常见的错误.当前,对这类错误的检测很难同时达到高精度和高可扩 展性.通过合理组合敏感和不敏感的检测方法并控制两类方法的实施范围,可以同时达到高检测精度和高可扩展性. 提出一种新颖的场景敏感的检测方法,该方法根据触发状态对潜在错误语句分类,识别不同类别语句的触发场景并 实施不同开销的检测,在不降低精度的同时最小化检测开销.设计了一个多项式时间复杂度的流敏感、域敏感和上 下文敏感的场景分析以进行分类,并基于程序依赖信息识别触发场景,仅对必要的触发场景实施路径敏感的检测.为 上述方法实现了一种原型系统――Minerva.通过使用空指针引用错误检测为实例研究以及总代码规模超过

290 万行,最大单个应用超过

200 万行的应用验证,用例实验结果表明,Minerva 的平均检测时间比当前先进水平的路径敏 感检测工具 Clang-sa 和Saturn 分别快

3 倍和

46 倍.而Minerva 的误报率仅为 24%,是Clang-sa 和Saturn 误报率的 1/3左右,并且Minerva未发现漏报已知错误.上述数据表明,所提出的场景敏感的错误检测方法可同时获得高可扩展 性和高检测精度. 关键词: 定值-引用错误;

路径敏感错误检测;

错误目标触发场景;

场景敏感;

程序分析 中图法分类号: TP311 文献标识码: A 中文引用格式: 衷璐洁,霍玮,李龙,李丰,冯晓兵,张兆庆.一种场景敏感的高效错误检测方法.软件学报,2014,25(3):472?488. http://www.jos.org.cn/1000-9825/4419.htm 英文引用格式: Zhong LJ, Huo W, Li L, Li F, Feng XB, Zhang ZQ. Efficient scene-sensitive fault detection approach. Ruan Jian Xue Bao/Journal of Software, 2014,25(3):472?488 (in Chinese). http://www.jos.org.cn/1000-9825/4419.htm Efficient Scene-Sensitive Fault Detection Approach ZHONG Lu-Jie1,2,3 , HUO Wei4 , LI Long1 , LI Feng1 , FENG Xiao-Bing1 , ZHANG Zhao-Qing1

1 (State Key Laboratory of Computer Architecture, Institute of Computing Technology, The Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)

2 (Information Engineering College, Capital Normal University, Beijing 100089, China)

3 (University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

4 (No.5 Research Laboratory, Institute of Information Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) Corresponding author: ZHONG Lu-Jie, E-mail: zhonglujie@ict.ac.cn Abstract: Def-Use faults are a very important and common type of faults. The state-of-the-art detection schemes for such faults still hardly achieve both preciseness and scalability. This paper applies the idea of combining the sensitive and insensitive detection approaches and deploying the effective range of the two approaches to achieve both high detection scalability and high precision. The ? 基金项目: 国家自然科学基金(61100011, 61202055, 61303053);