面向运行环境依赖缺陷的软件自动化调试技术研究

Software debugging is the process of exploring the root of software faults and seeking their mitigation techniques. It is an important way to detect and fix software faults. With the expanding of the software applications on the breadth and depth, the scale of the software systems is increasing and the interactions between software applications and execution environments act more frequently, resulting in the increasing proportions of execution environment dependent bugs. Due to the complexity of the debugging information, the environment dependence and the transient nature of the bugs, the existing software debugging techniques can not be well applied. On the three characteristics of environment dependent bugs, this project mainly focuses on the following three research aspects: execution environment dependent fault mechanisms, software and its execution environment modeling and analysis, and the key techniques of software debugging. The fruits of the research will contribute to the qualitative and quantitative analysis of the impact of the execution environment on software applications, while improving the debugging efficiency caused by environment dependent bugs. It can also contribute to the emergence and development of the environment dependence related research.

软件调试是探索软件缺陷的根源并寻求其解决方案的过程，是检测及修正软件错误的重要手段及方法。随着软件应用层面上广度和深度的拓展，软件系统规模也不断扩大，应用软件与运行环境之间的交互越来越频繁，导致运行环境依赖缺陷的比例越来越高。由于这类缺陷所具有的调试信息复杂性、环境依赖性和暂态性等特点，现有的软件调试技术不能很好的适用。围绕环境依赖缺陷的三个特点，本课题展开运行环境依赖软件缺陷机理研究、软件运行环境建模与分析、运行环境依赖缺陷自动化调试关键技术三个方面共六项内容的研究。本项目的研究工作将为定性和定量分析运行环境对软件造成的影响以及提高环境依赖缺陷的调试效率做出贡献，并有助于环境依赖缺陷相关研究方向的产生和发展。

软件调试是探索软件缺陷的根源并寻求其解决方案的过程，是检测及修正软件错误的重要手段及方法。随着软件应用层面上广度和深度的拓展，软件系统规模也不断扩大，应用软件与运行环境之间的交互越来越频繁，导致运行环境依赖缺陷的比例越来越高。由于这类缺陷所具有的调试信息复杂性、环境依赖性和暂态性等特点，现有的软件调试技术不能很好的适用。围绕环境依赖缺陷的三个特点，本课题展开运行环境依赖软件缺陷机理研究、软件运行环境建模与分析、运行环境依赖缺陷自动化调试关键技术三个方面共六项内容的研究。在方法研究的基础上，将部分取得的研究成果进行了工具实现。.通过四年的工作，本项目所取得的主要成果包括：.（1）研究软件缺陷机理，提出了环境依赖缺陷特征学习方法，并对环境依赖缺陷的环境因素进行探究；.（2）从状态建模和结构建模两个角度对软件运行环境进行建模与分析，并定量地研究了基于网络参数的缺陷类型特征；.（3）从环境依赖失效复现方法及环境依赖缺陷定位方法两个角度探究了环境依赖缺陷调试技术；.（4）对部分研究成果进行了工具实现，开发了三个工具，其中一个获得了软件著作权。.相关工作至今为止发表/接收论文共计29篇，其中包括SCIE源期刊目录论文21篇，EI源会议录用论文8篇。在专利方面，本项目相关成果至今为止授权发明专利3项，申请发明专利3项。此外，获得了一项软件著作权。.本项目的研究工作将为定性和定量分析运行环境对软件造成的影响以及提高环境依赖缺陷的调试效率做出贡献，并有助于环境依赖缺陷相关研究方向的产生和发展。