控制流提取模型及軟件可靠性評價應用研究的中期報告

控制流提取模型及軟件可靠性評價應用研究的中期報告中期報告：控制流提取模型及軟件可靠性評價應用研究1.研究背景及意義在軟件工程中，控制流是指程序執(zhí)行時的順序或分支。掌握軟件的控制流信息對軟件的分析、測試和維護等工作具有重要意義。然而，由于現(xiàn)代軟件規(guī)模越來越大、結構越來越復雜，軟件中的控制流信息也越來越難以分析和提取。因此，控制流提取技術成為了軟件工程領域研究的熱點之一。另一方面，軟件可靠性一直是軟件工程研究的難點和熱點問題之一。為了保證軟件的可靠性，需要對軟件進行可靠性評價。而控制流信息是進行軟件可靠性評價的重要依據(jù)之一。因此，一個高效可靠的控制流提取模型是進行軟件可靠性評價所必需的。2.研究目標本研究的目標是設計一種高效可靠的控制流提取模型，并將其應用在軟件可靠性評價中。為實現(xiàn)該目標，需要完成以下子任務：（1）對現(xiàn)有的控制流提取技術進行調(diào)研，分析其優(yōu)缺點和適用范圍；（2）設計一種基于靜態(tài)分析的控制流提取模型，考慮軟件結構的復雜性和代碼的動態(tài)特性；（3）實現(xiàn)控制流提取模型并進行性能測試；（4）基于本文所設計的控制流提取模型，研究軟件可靠性評價的方法和技術；（5）將所設計的模型和方法應用在一個具體的軟件項目中，進行實際的軟件可靠性評價，并對評價結果進行分析和驗證。3.研究進展目前，本研究已完成了前兩個子任務：（1）對現(xiàn)有的控制流提取技術進行調(diào)研。調(diào)研結果表明，目前主要采用的控制流提取技術有靜態(tài)方法和動態(tài)方法兩種。靜態(tài)方法主要包括基于抽象解釋、基于符號執(zhí)行和基于程序切片等方法；動態(tài)方法主要包括基于代碼覆蓋率、基于函數(shù)調(diào)用圖和基于執(zhí)行樹等方法。優(yōu)缺點而言，靜態(tài)方法具有精度高、可重現(xiàn)性好等優(yōu)點，但耗時較長；動態(tài)方法則具有速度快、能夠捕獲動態(tài)信息等優(yōu)點，但覆蓋范圍相對較小。根據(jù)不同的應用場景，需要采用適當?shù)目刂屏魈崛〖夹g。（2）設計了一種基于靜態(tài)分析的控制流提取模型。該模型主要包括以下幾個步驟：代碼解析、代碼抽象、控制流圖生成、控制流圖劃分等。其中，代碼抽象和控制流圖劃分步驟是本研究的創(chuàng)新點。代碼抽象采用了一種基于粗綱提取的方法，可以處理控制流圖中的復雜節(jié)點；控制流圖劃分采用了基于模塊化的方法，可以減少控制流圖的規(guī)模，提高處理效率。4.計劃與展望接下來，本研究將繼續(xù)完成剩余的任務：（3）實現(xiàn)控制流提取模型并進行性能測試。目前，已實現(xiàn)了模型的代碼解析和控制流圖生成兩個基本功能，接下來將進一步完善模型，并對其性能進行測試。（4）基于本文所設計的控制流提取模型，研究軟件可靠性評價的方法和技術。將在控制流信息的基礎上，結合代碼覆蓋率、代碼質(zhì)量等指標，設計一種軟件可靠性評價模型，并驗證其可行性和準確性。（5）將所設計的模型和方法應用在一個具體的軟件項目中，進行實際的軟件可靠性評價，并對評價結果進行分析和驗證。將選取一個較大規(guī)模、復雜性較高的軟件項目進行評價，并比較不同評價