面向并发的自动化代码重构技术研究

重构是软件演化的一个重要手段。既有重构研究主要局限在顺序程序领域，而多核体系结构的兴起已经使得并发化成为未来软件发展的一个重要方向，为支持并发相关的程序演化，必须对面向并发的代码重构技术展开更深入的讨论。并发相关的程序演化主要分为两个方面：顺序代码的并发化和并发代码自身的优化调整。本课题拟围绕这两个方面对源代码级的并行化重构技术和并发代码的优化重构技术展开深入研究。在并行化重构方面，结合动、静态程序分析技术，着重针对非科学计算型程序，研究共享内存模型下粗粒度的任务级（非循环代码）并行化方法。在并发代码自身的优化重构方面，针对不同的并发编程模型和新型的并发设施，研究自动化的重构转换技术；针对同步设施，研究自动的同步代码优化重构方法。这些研究的展开将能够为多核体系结构下的软件演化提供有力支持。

多核体系结构的兴起使得对并发相关代码重构技术的研究日益紧迫。以将现有代码重构演化为高质量的并发代码为目标，我们对重构的程序分析基础、同步代码的优化重构方法、面向不同并发编程模型以及新型并发设施的自动重构转换技术、并行化重构方法和保障重构质量的软件测试与调试技术进行了深入研究。提出了一组服务于重构的指针分析、副作用分析以及依赖性分析和切片算法，一组自动化的保护区紧缩、保护区分解和锁分解重构方法，一组服务于并发编程模型和编程设施迁移转换的代码搜索、设计模式识别和代码变换方法，一组进程化、分布化的并行化重构方法，和一组保障重构质量的测试用例选择方法、错误定位方法以及错误修复方法。通过本项目的研究，为顺序代码到高质量并发代码的重构演化提供了帮助。