支援多執行緒/並行程式除錯方法、電腦可讀取記錄媒體及電腦程式產品

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

107100710

專利證號

I 659361

專利獲證名稱

支援多執行緒/並行程式除錯方法、電腦可讀取記錄媒體及電腦程式產品

專利所屬機關 (申請機關)

國立中央大學

獲證日期

2019/05/11

技術說明

多執行緒程式在現今的軟體開發過程中幾乎難以避免，但如何設計出沒有錯誤的多執行緒程式，對開發者來說仍是一個困難的挑戰。因為多執行緒間的concurrency所引入的微妙錯誤往往需要特定的輸入及interleaving才能引發，這種nondeterminism讓引發與重現這種錯誤變得困難，進而導致了多執行緒程式不易測試與除錯的特性。 在除錯方面，儘管debugger是開發者用來除錯程式的主要工具，現有的debugger卻沒有針對重現interleaving的需求設計對應的功能。而測試concurrency error的研究雖然陸續有提出演算法及工具，來有效地探索interleaving空間以找出concurrency error，但其工具的使用往往受限於某些條件，例如相依於特定作業系統或高階語言虛擬機器，甚至必須動用昂貴的靜態分析技術。 本發明開發了一個具有彈性的多執行緒的interleaving的除錯工具，並且只依賴debugger來提供所需的interleaving控制能力。在除錯上，本工具藉由提供可重現任意的interleaving的能力，來支援開發者進行除錯。本發明主要在除錯器中，允許程式設計師在特定程式碼插入一個新穎的中斷點，稱做 context switch point (執行環境轉換中斷點)。有了這項新類型的中斷點。程式設計師可以輕鬆地，定性地 (deterministically) 執行一個 bug-triggering interleaving。程式設計師也可以利用執行環境轉換中斷點，來進行大量系統性，可以規範地，深度限定的並行測試 (concurrency testing) Although the primary tool for fixing a bug is a debugger, debugging support for multi-threaded program is poorly provided by existing debuggers. On the other hand, solutions provided by previous researches often suffer from different kinds of assumptions and limitations. These limitations and assumptions are, O.S., high-level programming language, virtual machine dependency, or the programming language dependency for costly static analysis. In this invention, a flexible debugging and testing tool is proposed. First of all, This tool helps programmers on testing and debugging concurrency errors by providing the capability of reproducing and generating arbitrary interleavings with a novel debugger break point called “context switch point”. With this novel break point, programmer can easily and deterministically design and execute a bug-triggering interleaving in a debugger. This invention also opens the possibility of a systematic concurrency testing within a defined depth.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智權技轉組

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