并发程序回归测试研究

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给定某并发程序执行轨迹,基于约束求解的并发测试方法将并发错误模式和执行轨迹的可行性要求转化为一组约束条件,通过约束求解生成暴露并发错误的并发执行交织。该方法具有无误报、低漏报率等诸多优势。并发程序在开发过程中会经历多次修改,产生多个程序版本。在并发程序的演化过程中,直接对各个版本的基于约束求解的并发程序测试,由于未有效利用版本变化信息,而造成重复测试,致使并发程序回归测试面临效率较低等问题。为了提高并发程序的回归测试效率,本文提出了一种基于约束求解的并发程序回归测试方法。该方法首先分析收集的两个并发程序版本的执行轨迹,计算两个轨迹中每个内存访问事件的并发上下文;然后使用修改影响分析得到所有受修改语句影响的内存访问事件,组成影响集;最后采用考虑控制流的最大因果模型,将并发错误探测问题转换为约束求解问题,对至少包含一个影响集事件的交织空间进行并发错误探测。该方法基于约束求解,可保证得到的并发错误一定是真实的,不会产生误报。同时该方法基于修改影响分析,能够保证得到的并发错误一定是由修改代码生成的,不会重复报告以前版本已探测到的并发错误。该方法可有效减小并发程序错误探测的交织空间,提高回归测试效率。在上述工作基础之上,本文设计并实现了基于约束求解的并发程序回归测试工具RegDetector,通过实验与单版本并发错误探测工具RV-Predict和PECAN进行比较,验证本文方法的有效性。实验结果表明,在探测能力不受损失的前提下,RegDetector可有效提高回归测试的探测效率。RegDetector可探测到与RV-Predict相同数目的并发错误数,同时RegDetector的重复探测数减少38%且探测时间减少了20%以上。
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