指针式压力表测量精度评价及误差来源分析

为了确定指针式压力表在日常使用过程中可能存在的误差及其来源,提高测量结果的准确性,本研究将测量系统分析(MSA)与正交试验设计相结合,应用于压力表的精度评价与误差分析。通过测量数据的重复性和再现性分析,确定系统存在一定误差。采用正交试验设计的方法进一步探究误差来源,通过改变测量人员、水平读数角度、垂向读数角度进行试验,结果表明,测量人员对测量结果影响较大,其次是水平读数角度,垂向读数角度影响最小。针对压力表的误差来源,提出应规范操作流程和正确安装压力表位置以减小测量误差。

DDoop:基于差分式Datalog求解的增量指针分析框架

指针分析是对软件进行编译优化、错误检测的核心基础技术之一.现有经典指针分析框架,如Doop,会将待分析程序和分析算法转化成Datalog评估问题并进行求解,如程序规模较大,单次求解分析时间开销较大.在程序频繁变更发布的情况下,相关程序分析的开销更是难以负担.近年来,增量分析作为一种在代码频繁变更场景下有效复用已有分析结果提升分析效率的技术受到了越来越多的关注.然而,目前的增量指针分析技术通常针对特定算法设计,支持的指针分析选项有限,其可用性也受到较大限制.针对上述问题,设计并实现一种基于差分式Datalog求解的增量指针分析框架DDoop(Differential Doop).DDoop实现增量输入事实生成技术与增量分析规则自动化重写技术,将多版本程序增量分析问题表达为差分Datalog评估问题,从而可以充分利用成熟的差分式Datalog求解引擎,如DDlog,来实现端到端的增量指针分析,并最大化兼容复用Doop中已有的指针分析实现,提供透明的增量化支持.在广泛应用的真实世界程序上对DDoop进行实验评估,实验结果显示DDoop相较于非增量的Doop框架具有显著的性能优势,同时高度兼容Doop中已有的各种指针分析规则.

面向小程序的函数调用图构建方法

小程序以弱类型的JavaScript语言作为开发语言,对弱类型语言数据流和控制流的分析是准确构建函数调用图的关键.但由于小程序框架代码闭源,现有工具无法分析出其框架代码和业务代码交互的数据流和控制流信息,使其无法准确构建出函数调用图.为此本文提出了融合指针分析和关系图谱的小程序函数调用图构建方法,该方法先对文档知识进行抽取和融合构建初始关系图谱模型,再通过对代码逻辑数据流的分析来完善关系图谱,最后利用关系图谱整合和挖掘出的交互信息来指导指针分析算法对小程序函数调用图进行构建.基于该方法本文实现了小程序静态分析工具MiniDroid,实验表明MiniDroid构建的小程序函数调用图准确性达到89%,与现有工具相比提升了39%.MiniDroid对敏感API检测准确率为92%,相比于前人检测方法提升了14%.

A New Approach to Pointer Analysis for Assignments

Pointer analysis is a technique to identify at compile-time the potential values of the pointer expressions in a program, which promises significant benefits for optimizing and parallelizing compilers. In this paper, a new approach to pointer analysis for assignments is presented. In this approach, assignments are classified into three categories: pointer assignments, structure (union) assignments and normal assignments which don't affect the point-to information. Pointer analyses for these three kinds of assignments respectively make up the integrated algorithm. When analyzing a pointer assignment, a new method called expression expansion is used to calculate both the left targets and the right targets. The integration of recursive data structure analysis into pointer analysis is a significant originality of this paper, which uniforms the pointer analysis for heap variables and the pointer analysis for stack variables. This algorithm is implemented in Agassiz, an analyzing tool for C programs developed by institute of Parallel Processing, Fudan University. Its accuracy and effectiveness are illustrated by experimental data.

一种结合关系增强融合模型的舆情关系抽取方法

针对舆情信息关系种类繁多、状态空间巨大,以及舆情信息关系抽取任务中出现的关系重叠和单一模型不能完全识别出全部三元组的问题,提出一种结合关系增强的融合模型进行舆情关系抽取的方法。首先,对从中文互联网上获取的舆情信息进行初步处理,得到初步的关系表;其次,对获得的关系表引入实体类型进行关系表增强;最后,将增强关系表作为先验特征输入融合模型,提升关系分类准确性,结合两个模型的识别结果解决单一模型不能完全识别出全部三元组的问题。实验结果表明,该方法相较于单一未使用关系增强的模型,F1值提升了5.4%。

一种用于指针程序安全性证明的指针逻辑

在高可信软件的各种性质中,安全性是被关注的重点,其中软件满足安全策略的证明方法是研究的热点之一.文中根据作者所设想的安全程序的设计和证明框架,为类C语言的一个子集设计了一个指针逻辑系统.该逻辑系统是Hoare逻辑系统的一种扩展,它用推理规则来表达每一种语句引起指针信息的变化情况.它可用来对指针程序进行精确的指针分析,所获得的信息用来证明指针程序是否满足定型规则的附加条件,以支持程序的安全性验证.该逻辑系统也可用来证明指针程序的其它性质.

上下文敏感的过程间指针分析

提出了一种新的指针指向信息的过程间传播方法 ,对过程间指针分析所必须解决的若干重要问题给出了详尽的算法 ,从而形成了一种实用的上下文敏感的过程间指针分析框架 .该方法已在 C程序分析工具 Agassiz系统中实现 ,实验数据说明这些方法是行之有效的 .

指针数组的过程内别名分析

指针别名分析在Ｃ语言的并行优化中占有重要的地位，但已有的指针别名分析只能处理指针标量的情况．文章在介绍已有指针别名信息表示法的不足的基础上，提出了一种能够表示指针数组别名信息的表示方法，它可以更加准确地表示指针别名信息．在此表示法的基础上，提出了指针数组的过程内别名分析算法．此算法完全包含了指针标量的别名分析，对现有的指针别名分析算法所不能解决的一些问题能进行有效地处理．

基于指针分析的内存泄露故障测试方法研究

提出了一种新的指针分析方法,通过静态分析程序中指针的映射关系来检测内存泄漏故障;给出了指针映射代数系统的概念,在此基础上分析了如何构造指针映射集,并详细叙述了测试步骤;最后通过实例分析了该方法的应用效果,讨论了需要进一步解决的问题。该方法还考虑了控制流图和路径条件,提高了测试结果的精度。

程序标准化转换中的指针分析算法研究

针对已有指针分析算法的程序中间表示不能充分表示程序的语法结构与语义,而导致不适合应用于程序标准化转换的问题,提出基于控制依赖树的流敏感和上下文敏感的过程间指针分析算法.将程序表示为控制依赖树,改进指向表示法用以表示指针别名,在此基础上定义数据流公式,对控制依赖树进行流敏感和上下文敏感的指针分析.实验结果表明,该算法的准确性高于Emami指针分析算法的准确性,并且应用于程序标准化时可显著提高代码多样化消除率.

空指针引用故障模型与测试方法研究

空指针态引用故障在使用指针的程序中是普遍存在的,采用动态测试方法进行测试难以准确定位故障源。而现有的静态分析方法主要存在漏报和误报过多的情况。针对这些问题,提出了一种基于指针映射关系分析的测试方法,给出了面向故障的指针映射集的构造规则,以此为基础建立了故障模型。通过指针映射集和故障模型,可以自动检测空指针引用内存故障,提高了测试效率。在分析过程中,还综合应用了控制流图和路径条件,提高了测试结果的精度。

基于包含的指针分析优化技术综述

指针分析是程序分析和编译优化的基础,针对基于包含的指针分析算法的改进一直是指针分析领域研究的热点之一.文中从该指针分析算法改进的两类技术来总结近二十年来相关的研究工作,包括在线优化技术如约束图上的强连通分量的检测和消除等和离线优化技术如变量替换等.通过实验对比了7种较有影响力的分析算法和三种离线优化算法,并从性能、内存开销等方面进行了评述和总结.文章最后阐述了基于包含的指针分析今后潜在的研究方向.

基于指针映射集的动态内存故障测试方法研究

动态内存故障在使用指针的程序中是普遍存在的,采用动态测试方法进行测试难以准确定位故障源.而现有的静态分析方法主要存在漏报和误报过多的情况.针对这些问题,提出了指针映射代数系统的概念,全面地反映了指针与内存之间的映射关系,并给出了面向不同故障的指针映射集的构造规则,以此为基础建立了动态内存故障模型.通过指针映射集和故障模型,可以自动检测内存释放异常、内存泄露和空指针引用等动态内存故障,提高了测试效率.在分析过程中,还综合应用了控制流图和路径条件,提高了测试结果的精度.实验结果表明,该方法能够有效检测动态内存故障,而且由于规则定义较为全面,漏报和误报率也较低.

基于ICM的精密指针式仪表自动读数方法

针对精密指针式仪表自动读数算法自适应性较差的问题,提出一种基于ICM的精密指针式仪表自动读数方法。该方法基于二值化后仪表图像的噪声信息分布特性,利用ICM点火时序矩阵在图像相邻像素间的并行递进关系,研究和实现图像的腐蚀和膨胀,并设计加权最大类间方差法自适应地计算迭代次数,消除刻度周边噪声,提取到刻度圆弧所在位置。最后根据圆弧极径、极角等信息对刻度区域做极坐标变换输出图像,采用距离法对极坐标变换后图像进行读数判读。实验表明,自动读数结果与实际数值相比误差均小于0.2%,算法稳定可靠。

含指针程序的单子切片方法

传统的含指针程序切片方法将指向分析与切片计算分开,增加了一定系统开销,为此文中提出一种可同时进行切片计算和指向分析的单子切片算法.该算法将程序正向切片思想与数据流迭代分析相结合,它是流敏感的,具有一定的精度,而且因指向分析和切片计算同时进行,故不需要像一般的流敏感分析方法那样记录每一个程序点的指向信息,而只需记录当前所分析的程序点处指向信息,从而节省了存储空间.此外,它还继承了原有单子切片方法所具有的强语言适应性和组合性.

基于区域内存模型的空指针引用缺陷检测

为了实现对C程序中空指针引用的充分检测,本文提出了一种基于区域内存模型的空指针引用缺陷检测方法.首先,提出了基于区域的符号化三值逻辑(Region-based Symbolic Three-Valued Logic,RSTVL),RSTVL能够描述C程序运行时内存中数据结构的形态信息与变量的存储状态,以及可寻址表达式间的各种关系;其次,给出了基于抽象语法树与函数摘要识别被引用指针方法;最后,结合基于RSTVL的数据流分析结果,将对被引用指针的检测转换为对相应区域的检测,给出了空指针引用缺陷检测的方法,通过函数摘要实现过程间的空指针引用缺陷检测.对比实验结果表明,本文方法在保证一定检测准确率的前提下,能够极大的减少空指针引用缺陷的漏报.

一种面向向量化的动态指针别名分析框架

指针别名分析是数据流分析中的关键性技术,其分析结果是编译优化和程序变换的基础。在向量化方法和动态指针别名分析相关研究的基础上,设计了一种面向向量化的动态指针别名分析框架。该框架通过动态插桩和试运行提取指针别名信息,并反馈到向量化阶段指导向量化代码生成。从提取候选别名分析集、插桩及试运行和反馈优化3个方面对整体框架进行分析和研究。该框架基于Open64实现,并以通用测试集GCC-VECT和典型应用进行了实验评估,结果表明,该框架相比静态指针别名分析具有更精确的别名分析结果,该结果能够有效改进向量化程序的加速比。

激进域敏感基于合并的指针分析

指针分析是静态程序分析的基础,指针分析的精度直接影响后续的程序分析和优化.域敏感性用来描述指针分析是否需要区分结构体对象的不同域成员.文中提出一种激进的基于合并的域敏感指针分析方法,利用目标机器模型中的数据布局信息进行高层分析,使用基地址和偏移的组合来激进地表示一个结构体域成员以能更精确地区分结构体的不同域成员.文中还对原有类型推导规则做了重要改进,尽量避免在合并类型变量时造成的精度损失.为了保证新类型推导规则的正确性,方法将所有的结构体赋值操作转换成对每个结构体成员的赋值操作.大量实验数据表明,该方法分析精度显著高于以往方法而运行开销几乎相当.该方法还将域成员的激进表示集成至编译器的中间表示中以获得可移植性.

空指针异常的自动故障定位方法

提出一种空指针异常自动定位方法。该方法首先结合程序的静态分析技术,利用程序运行时的堆栈信息指导程序切片,然后对得到的切片进行空指针分析及别名分析,得出引发空指针异常的可疑语句集合,最终给出错误定位报告。实验结果表明,所提方法虽然因收集堆栈信息和别名分析增加了时间开销,但是利用堆栈信息可以缩小问题搜索空间,别名分析可以发现隐含的值传递过程,从而克服单独使用静态方法分析结果引起误报和漏报的缺陷,使最终的错误定位结果更精确。

C程序中的内存泄漏机制分析与检测方法设计

C语言作为安全关键软件的主要实现语言,其存在的内存泄漏缺陷具有很高的隐蔽性和危害性,如何保证内存泄漏检测的准确性和高效性是一大挑战。静态分析具有直接分析源码、能够较早发现软件错误,从而降低修复代价的优势。基于静态分析技术,提出了一种基于路径敏感的值流分析的内存泄漏检测方法,首先进行指针分析生成精确指向信息;然后基于指向信息构建值流约束,执行可达性分析以识别程序中的泄漏路径;最后借助指针与内存地址的有效生命周期进行验证。在典型基准C程序上的实验结果分析表明,本文方法与现有技术相比在效率和精度上都具有一定优势。