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基于求解开销预测的符号执行搜索策略研究
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:《计算机研究与发展》
  • 时间:0
  • 分类:TP311[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]国防科学技术大学计算机学院,长沙410073, [2]95835部队,新疆巴音郭楞841700, [3]并行与分布处理国防科技重点实验室国防科学技术大学计算机学院,长沙410073
  • 相关基金:国家“九七三”重点基础研究计划基金项目(2014CB340703);国家自然科学基金项目(61120106006,61472440,61272140)
中文摘要:

符号执行中约束求解所占的时间比例非常高.同时,不同复杂度约束的求解时间开销差距悬殊,这一现象在对包含复杂数值计算的程序进行符号执行时尤为明显.在指定时间内求解更多约束有利于覆盖更多语句和探索更多路径.为此,提出了基于求解开销预测的符号执行搜索策略.基于实验总结出了度量约束复杂度的经验公式,并结合约束的历史求解开销来预测当前的求解开销,从而在符号执行过程中优先探索求解开销较小的路径.在 KLEE 中实现了上述搜索策略,并对 GNU 科学计算库(GSL )中的12个模块进行了实验.实验结果表明,相比现有搜索策略,提出的搜索策略在保证语句覆盖率的同时,可以探索更多的路径(平均24.34%提高);而且,在相同时间内,可以查找出更多的软件缺陷,同时查找出相同缺陷的时间开销平均降低了44.43%.

英文摘要:

In symbolic execution ,constraint solving needs a large proportion of execution time .The solving time of a constraint differs a lot with respect to the complexity ,which happens a lot when analyzing the programs with complex numerical calculations . Solving more constraints within a specified time contributes to covering more statements and exploring more paths .Considering this feature ,we propose a solving cost prediction based search strategy for symbolic execution .Based on the experimental data of constraint solving , we conclude an empirical formula to evaluate the complexity of constraints ,and predict the solving cost of a constraint combined with historical solving cost data .The formula is used in our strategy to explore the paths with a lower solving cost with a higher priority .We have implemented our strategy in KLEE ,a state-of-art symbolic executor for C , and carried out the experiments on the randomly selected 12 modules in GNU Scientific Library (GSL ) . The experimental results indicate that : in a same period , compared with the existing strategy ,our strategy can explore averagely 24 .34% more paths ,without sacrificing the statement coverage ;and our strategy can find more bugs .In addition ,the time of using our strategy for finding same bugs decreases 44 .43% in average .

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期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40349