控制流提取模型及軟件可靠性評價(jià)應(yīng)用研究的中期報(bào)告

控制流提取模型及軟件可靠性評價(jià)應(yīng)用研究的中期報(bào)告中期報(bào)告：控制流提取模型及軟件可靠性評價(jià)應(yīng)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(shí)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(hù)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(jié)構(gòu)越來越復(fù)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(shù)成為了軟件工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。另一方面，軟件可靠性一直是軟件工程研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題之一。為了保證軟件的可靠性，需要對軟件進(jìn)行可靠性評價(jià)。而控制流信息是進(jìn)行軟件可靠性評價(jià)的重要依據(jù)之一。因此，一個(gè)高效可靠的控制流提取模型是進(jìn)行軟件可靠性評價(jià)所必需的。2.研究目標(biāo)本研究的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種高效可靠的控制流提取模型，并將其應(yīng)用在軟件可靠性評價(jià)中。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，需要完成以下子任務(wù)：（1）對現(xiàn)有的控制流提取技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，分析其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍；（2）設(shè)計(jì)一種基于靜態(tài)分析的控制流提取模型，考慮軟件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和代碼的動態(tài)特性；（3）實(shí)現(xiàn)控制流提取模型并進(jìn)行性能測試；（4）基于本文所設(shè)計(jì)的控制流提取模型，研究軟件可靠性評價(jià)的方法和技術(shù)；（5）將所設(shè)計(jì)的模型和方法應(yīng)用在一個(gè)具體的軟件項(xiàng)目中，進(jìn)行實(shí)際的軟件可靠性評價(jià)，并對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析和驗(yàn)證。3.研究進(jìn)展目前，本研究已完成了前兩個(gè)子任務(wù)：（1）對現(xiàn)有的控制流提取技術(shù)進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研結(jié)果表明，目前主要采用的控制流提取技術(shù)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(diǎn)而言，靜態(tài)方法具有精度高、可重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，但耗時(shí)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(diǎn)，但覆蓋范圍相對較小。根據(jù)不同的應(yīng)用場景，需要采用適當(dāng)?shù)目刂屏魈崛〖夹g(shù)。（2）設(shè)計(jì)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(gè)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(diǎn)。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(fù)雜節(jié)點(diǎn)；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(jì)劃與展望接下來，本研究將繼續(xù)完成剩余的任務(wù)：（3）實(shí)現(xiàn)控制流提取模型并進(jìn)行性能測試。目前，已實(shí)現(xiàn)了模型的代碼解析和控制流圖生成兩個(gè)基本功能，接下來將進(jìn)一步完善模型，并對其性能進(jìn)行測試。（4）基于本文所設(shè)計(jì)的控制流提取模型，研究軟件可靠性評價(jià)的方法和技術(shù)。將在控制流信息的基礎(chǔ)上，結(jié)合代碼覆蓋率、代碼質(zhì)量等指標(biāo)，設(shè)計(jì)一種軟件可靠性評價(jià)模型，并驗(yàn)證其可行性和準(zhǔn)確性。（5）將所設(shè)計(jì)的模型和方法應(yīng)用在一個(gè)具體的軟件項(xiàng)目中，進(jìn)行實(shí)際的軟件可靠性評價(jià)，并對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析和驗(yàn)證。將選取一個(gè)較大規(guī)模、復(fù)雜性較高的軟件項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià)，并比較不同評價(jià)