公平消息传递并行程序设计的Petri网方法

公平性是并行程序正确的主要标准之一,但是并行程序执行的不确定性导致公平性验证较为困难。针对消息传递模式的并行程序,在建立相应Petri网模型的基础上,首先证明了并行程序的公平性与其Petri网模型的公平性之间的关系,然后提出了利用T-不变量判断并行程序公平性,以及通过添加控制库所实现并行程序公平的算法,最后指出了将改造后的模型转换为公平并行程序的方法,并用一个实例进行了验证。

基于路径相似度的并行程序多路径覆盖调度序列排序

测试是提高软件可靠性的重要方法.消息传递并行程序中存在的不确定通信语句,使得进程执行顺序具有不确定性,这增加了测试该类程序的难度.鉴于进程执行顺序对目标路径覆盖难易程度的影响,本文研究消息传递并行程序多路径覆盖调度序列排序方法,以提高多路径覆盖测试数据生成的效率.首先,在每个调度序列下,以每个采样的程序输入执行程序,生成路径覆盖矩阵;然后,针对每条目标路径,分别计算与路径覆盖矩阵中每条路径的相似度,生成多个路径相似度矩阵;接着,基于这些路径相似度矩阵的特征量,评价调度序列的性能,并依此对调度序列排序;最后,基于调度序列排序集,使用随机采样法,生成覆盖所有目标路径的测试数据,并使用缺陷检测平均百分比(average percentage of faults detected,APFD)指标评估调度序列排序集.将所提方法应用于9个基准并行程序中,并与随机方法和传统方法进行比较.实验结果表明,所提方法对路径覆盖率没有影响,但显著减少了被测程序执行次数和运行时间.

基于地址重用的二进制翻译本地代码替换

二进制翻译中本地代码替换是实现消息传递接口(Message Passing Interface,MPI)并行程序跨架构移植的重要手段。通过调用本地代码实现库函数功能,本地代码替换技术保证功能的等价模拟。然而,现有的本地代码替换方法无法识别基于跳转指令实现的函数调用,导致MPI程序翻译运行出错。针对这一问题,提出一种基于地址重用的本地代码替换方法,通过向客户程序中目标函数的地址空间嵌入编码信息,将翻译系统控制流重定向至本地代码替换流程。实验结果表明,该方法能够正确处理基于跳转指令实现的函数调用,且相比于已有方法引入的运行时开销更低。