Аннотация:
Для обнаружения состояний гонки в многопоточных программах могут использоваться методы динамического анализа. Динамические методы основаны на наблюдении за поведением программы при её реальном выполнении. Так как анализ всех возможных путей выполнения в общем случае неосуществим (из-за комбинаторного взрыва числа возможных чередований потоков), динамические методы могут упускать определённые ошибки, проявляющиеся только при специфических условиях или порядке выполнения потоков. Это ограничение относится, например, к подходу, реализованному в предыдущей версии инструмента RaceHunter, который демонстрирует способность эффективно выявлять состояния гонки, но всё же может пропускать отдельные случаи. Для решения проблемы комбинаторного взрыва может использоваться анализ с ограничением числа переключений потоков (англ. context bounding). Этот метод подразумевает исследование только тех путей выполнения, в которых ограничено число переключений потоков, что позволяет сделать анализ более масштабируемым. Анализ с ограничением числа переключений потоков способен выявлять ошибки, пропускаемые другими методами, при ограничении всего в два принудительных переключения потоков.
В данной работе мы представляем реализацию анализа с ограничением количества переключений потоков в инструменте RaceHunter, который обеспечивает единую платформу для описания различных методов динамического анализа. Оценка показала, что предложенный подход способен выявлять состояния гонки, которые были пропущены другими методами, хотя и ценой значительного увеличения времени анализа. Как и ожидалось, это увеличение времени связано с повторными запусками программы. Тем не менее, реализация представляет собой важную основу для будущей интеграции с другими техниками обнаружения состояний гонки, в частности с подходом, уже реализованным в инструменте RaceHunter.
Полный текст:
PDF файл (980 kB)