本文關(guān)鍵詞：嵌入式多線程程序數(shù)據(jù)競態(tài)條件的分析與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計算機技術(shù)和嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)應用范圍的擴大,片上多核處理器(CMP)在嵌入式硬件領(lǐng)域中開始占據(jù)市場并成為主流趨勢,多線程編程技術(shù)在嵌入式領(lǐng)域中逐漸成為人們關(guān)注的焦點。它給人們帶來了高性能和高速度的用戶體驗同時,也產(chǎn)生了一些問題。例如：對嵌入式軟件的開發(fā)與調(diào)試多線程程序仍舊是很困難的事情；由于多線程編程本身的復雜性、線程并發(fā)性,所以嵌入式系統(tǒng)中多線程程序也同樣存在不確定性問題；這種不確定性常常引發(fā)嵌入式多線程程序產(chǎn)生競態(tài)條件故障,特別是數(shù)據(jù)競態(tài)條件故障。目前的有關(guān)數(shù)據(jù)競態(tài)條件的檢測分析工具主要有三種：靜態(tài)分析法,動態(tài)分析法,動靜相結(jié)合分析法。但是它們都基于普通PC平臺而開發(fā)的,在數(shù)據(jù)競態(tài)條件的檢測分析性能方面還有待提升,并且用于檢測與分析嵌入式多線程程序的專門工具幾乎沒有。本文在上述的研究基礎(chǔ)上,開展了針對嵌入式多線程程序數(shù)據(jù)競態(tài)條件的分析與研究,將動態(tài)執(zhí)行路徑檢測與靜態(tài)數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析相結(jié)合,設(shè)計并實現(xiàn)了一個嵌入式多線程程序的數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析系統(tǒng)。本文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：1、嵌入式多線程程序的執(zhí)行路徑追蹤技術(shù)。針對嵌入式系統(tǒng)有限的軟硬件資源和程序調(diào)試比較困難的情況下,本文在嵌入式虛擬仿真的基礎(chǔ)上,借助于動態(tài)二進制插樁平臺Valgrind插件技術(shù),設(shè)計與實現(xiàn)了一個動態(tài)路徑追蹤插件原型工具Pathtracing。它用于在嵌入式多線程程序運行過程中對其執(zhí)行過程進行動態(tài)路徑追蹤。2、嵌入式多線程程序的數(shù)據(jù)競態(tài)條件檢測分析方法。針對目前常用的數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析與檢測方法是無法適用于嵌入式軟件的現(xiàn)狀,本文基于形式化驗證工具(SMT求解器),提出一種嵌入式多線程程序的數(shù)據(jù)競態(tài)條件靜態(tài)檢測分析方法。3、嵌入式多線程程序的數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析系統(tǒng)。本文在上述內(nèi)容的研究基礎(chǔ)上,將其進行融合,也就是將嵌入式多線程程序的動態(tài)執(zhí)行路徑追蹤與靜態(tài)數(shù)據(jù)競態(tài)條件檢測與分析相結(jié)合,設(shè)計與實現(xiàn)了一個嵌入式多線程程序的數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析系統(tǒng)。并且通過實驗對其可行性與有效性進行了充分的驗證。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式 多線程程序 數(shù)據(jù)競態(tài)條件 執(zhí)行路徑追蹤 分析系統(tǒng)
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP314;TP368.1
【目錄】：

• 授予學歷碩士人員登記表4-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 選題背景與意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
• 1.3 本文研究目標與主要工作20-21
• 1.4 本文的組織安排21-24
• 第二章 研究基礎(chǔ)24-38
• 2.1 嵌入式系統(tǒng)及其基本結(jié)構(gòu)24-25
• 2.2 數(shù)據(jù)競態(tài)條件25-26
• 2.3 常見數(shù)據(jù)競態(tài)條件的動態(tài)檢測技術(shù)26-29
• 2.3.1 基于監(jiān)視器的檢測技術(shù)27
• 2.3.2 基于發(fā)生序的檢測技術(shù)27-28
• 2.3.3 基于鎖集的檢測技術(shù)28-29
• 2.4 Valgrind插樁平臺29-34
• 2.4.1 插樁過程30-32
• 2.4.2 插件工具編寫32-34
• 2.5 嵌入式虛擬化34-35
• 2.6 Yices求解器中DPLL求解規(guī)則與策略35-38
• 2.6.1 DPLL求解規(guī)則36
• 2.6.2 DPLL求解策略36-38
• 第三章 基于二進制動態(tài)插裝的多線程程序的執(zhí)行路徑追蹤技術(shù)38-50
• 3.1 概述38-39
• 3.2 路徑追蹤方法的相關(guān)概念39-40
• 3.3 路徑追蹤方法的工作原理40-42
• 3.4 路徑追蹤工具的整體設(shè)計與實現(xiàn)42-47
• 3.4.1 整體設(shè)計42-43
• 3.4.2 線程封裝43-45
• 3.4.3 動態(tài)插樁路徑追蹤45-47
• 3.5 實驗驗證47-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于SMT求解器的嵌入式多線程程序數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析50-64
• 4.1 概述50-52
• 4.2 嵌入式多線程程序數(shù)據(jù)競態(tài)條件描述52-53
• 4.3 SMT(可滿足性模理論)的概述53
• 4.4 SMT理論求解器(T-求解器)53-54
• 4.5 基于SMT求解器數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析方法的相關(guān)概念與定理54-56
• 4.6 基于SMT求解器的數(shù)據(jù)競態(tài)條件檢測方法56-61
• 4.6.1 建立有關(guān)時序約束條件56-57
• 4.6.2 構(gòu)建Yices求解器的輸入量57-58
• 4.6.3 數(shù)據(jù)競態(tài)條件的檢測框架與分析流程58-61
• 4.7 實驗驗證61-63
• 4.8 本章小結(jié)63-64
• 第五章 嵌入式多線程程序的數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析系統(tǒng)64-74
• 5.1 概述64
• 5.2 分析系統(tǒng)的搭建64-66
• 5.2.1 ARM硬件平臺仿真64-65
• 5.2.2 數(shù)據(jù)競態(tài)條件分析系統(tǒng)的設(shè)計框架65-66
• 5.3 實驗測試平臺參數(shù)66-67
• 5.4 實驗設(shè)計與分析67-72
• 5.5 本章小結(jié)72-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 本文總結(jié)74-75
• 6.2 未來工作75-76
• 致謝76-78
• 參考文獻78-84
• 附錄A 碩士期間發(fā)表的論文專利與軟著84-86
• 附錄B 碩士期間參與項目86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳艷;徐曉峰;湯偉賓;郭東輝;;一種基于宿主機/目標機架構(gòu)的追蹤/重演方法[J];儀器儀表學報;2009年10期

  本文關(guān)鍵詞：嵌入式多線程程序數(shù)據(jù)競態(tài)條件的分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：319263