软件系统配置研究综述

随着软件系统规模和复杂度的不断提升, 软件配置已经成为软件工程领域中的一个重要话题. 大量、复杂的配置项为正确使用软件系统带来了极大的困难, 例如, 配置错误会影响系统性能, 并带来严重损失. 软件系统配置技术得到广泛关注, 并取得了众多的研究成果. 本文对软件配置领域的研究现状和主要成果进行分析和综述. 文章首先提出了基于软件生命周期和技术手段两个维度的软件配置相关工作分析框架, 然后基于该框架对当前主要研究成果进行分类总结和分析评价, 最后总结软件配置领域的工作特点, 探讨未来可能的研究热点, 对于今后该领域的深入研究具有一定借鉴意义.     

W4H:一个面向软件部署的技术分析框架

部署是软件生命周期中的一个重要环节,是软件生产的后期活动,通过配置、安装和激活等活动来保障软件制品的后续运行.为了系统地了解软件部署的现状和最新进展,建立了一个多侧面、细粒度的分析框架——W4H,以对该领域的主要研究工作和系统工具进行概括分析.该框架从软件部署的概念和面对的问题空间出发,由5个侧面、12个维度构成,覆盖了软件部署方法中主体、客体、适用范围、方式策略和过程支持能力等多个方面.基于W4H分析框架,对当前具有代表性的软件部署方法与技术进行分析和总结.案例研究结果表明,该分析框架能够对软件部署方法与技术进行较为全面的分析,对软件系统部署方法和技术的选择及开发具有重要的指导意义.     

W4H: An Analytical Framework for Software Deployment Technologies

部署是软件生命周期中的一个重要环节,是软件生产的后期活动,通过配置、安装和激活等活动来保障软件制品的后续运行.为了系统地了解软件部署的现状和最新进展,建立了一个多侧面、细粒度的分析框架——W4H,以对该领域的主要研究工作和系统工具进行概括分析.该框架从软件部署的概念和面对的问题空间出发,由5个侧面,12个维度构成,覆盖了软件部署方法中主体、客体、适用范围、方式策略和过程支持能力等多个方面.基于W4H分析框架,对当前具有代表性的软件部署方法与技术进行分析和总结.案例研究结果表明,该分析框架能够对软件部署方法与技术进行较为全面的分析,对软件系统部署方法和技术的选择及开发具有重要的指导意义.     

软件错误注入测试技术研究

软件错误注入测试(software fault injection testing,简称SFIT)技术经过近30年的发展,一直是软件测试领域最活跃的研究内容之一.作为一种非传统的测试技术,在提高软件质量、减少软件危害及改进软件开发过程等方面起着重要作用.对软件错误注入测试的研究现状及动态进行了调研,对该领域相关技术进行了归类及介绍,并对当前较为有效的测试框架和原型工具进行了总结,同时介绍了正在研发的基于SFIT技术的构件安全性测试系统CSTS.在认真分析现有技术的基础上,总结了当前软件错误注入测试存在的问     

嵌入式机载软件安全性分析标准、方法及工具研究综述

嵌入式软件在安全关键系统中的应用,使得保障软件安全性成为软件工程领域的研究热点之一.以典型嵌入式软件系统机载软件为基础,对机载软件安全性保障的标准、方法及工具进行综述.首先,对机载软件领域所采用的软件安全性相关的标准进行简介,并给出机载软件安全性分析框架;其次,从机载软件安全性分析框架出发,将机载软件安全性保障方法划分为3个方面,即,机载软件安全需求的提取与规约、面向标准的机载软件开发、机载软件安全需求验证.对这3个方面的现有研究工作以及工业应用进行了综述;然后,针对当前适航标准的要求对机载软件安全性保证过程中软件安全证据的收集方面的研究工作进行了总结;最后,提出机载软件安全性领域存在的挑战和未来的研究方向.     

基于动态分析的软件不变量综合技术

软件不变量是软件的重要属性，在软件验证、软件调试和软件测试等领域有重要作用.自20世纪末以来，基于动态分析的不变量综合技术成为相关领域的一个研究热点，并且取得了一定的进展.本文收集了90篇相关论文对该领域进行系统总结.基于动态分析的不变量综合技术是该领域的核心问题，本文提出了”学习者-预言”框架统一描述相关方法，并且在此框架内根据学习者的归纳方法将综合技术大致分为4类，分别是基于模板穷举的方法、基于数值计算的方法、基于统计学习的方法以及基于符号执行的方法.其次，本文讨论基于动态分析综合的不变量在软件验证和软件工程等领域的重要应用.随后，总结不变量生成技术中常用的实验对象程序和开源的不变量综合工具.最后，总结该领域并展望未来的研究方向.     

基于软件配置模型的构件化领域框架研究

以软件复用研究为背景,对面向软件定制的构件化领域框架进行了研究,提出了一种基于软件配置模型的构件化领域框架,并着重分析了利用框架进行软件定制的配置机制以及框架运行原理,最后以灾害快速反应系统为例,对模型和框架进行了实现.     

互联网自动配置研究

互联网越来越复杂,网络设备支持的功能和服务越来越多,导致配置错误多发.配置错误已成为网络中断和异常产生的主要原因之一.互联网配置问题引起众多研究者的兴趣和重视,成为网络管理领域的一个重要研究课题.自2002年以来,研究者先后从不同角度对互联网配置问题进行了大量的研究,这些研究极大地促进了网络自动配置技术的发展.首先对互联网自动配置及配置案例进行概述;然后,按照配置自动生成、配置验证、配置自动实现这3个方面对互联网自动配置研究进行分类总结和分析评价;最后,总结了当前研究中存在的问题,并对未来研究发展趋势进行展望,希望能为该领域的研究者提供一些有益的启示.     

从Docker容器看容器技术的发展: 一种系统文献综述的视角

近些年,软件构造、运行和演化过程面临着诸多新需求,例如开发测试环境需要高效切换或配置、应用隔离、减少资源消耗、提高测试和部署效率等,给开发人员开发和维护软件带来了巨大的负担.容器技术有希望将开发人员从繁重的开发运维负担中解脱出来,尤其是Docker作为目前工业界的容器行业标准,近年来逐渐成为学术界一个热门的研究领域.为了帮助研究人员全面准确地理解当前Docker容器研究的现状和趋势,使用系统文献综述(systematic literature review)的方法搜集了75篇该领域最新的高水平论文,进行了详细的分析和总结.首先,使用定量研究方法调查了Docker容器研究的基本现状,包括研究数量、研究质量、研究领域和研究方式.其次,首次提出了面向Docker容器研究的分类框架,分别从核心、平台和支持3个方面对当前研究进行了系统性地归纳和梳理.最后,讨论了Docker容器技术的发展趋势并总结了7个未来的研究方向.     

网络验证研究综述

随着计算机网络规模和复杂度的日益增长,网络管理人员难以保证网络意图得到了正确实现,错误的网络配置将影响网络的安全性和可用性.受到形式化方法在硬软件验证领域中成功应用的启发,研究人员将形式化方法应用到网络中,形成了一个新的研究领域,即网络验证(network verification),旨在使用严格的数学方法证明网络的正确性.网络验证已经成为当下网络和安全领域的热点研究,其研究成果也在实际网络中得到了成功应用.从数据平面验证、控制平面验证和有状态网络验证3个研究方向,对网络验证领域的已有研究成果进行了系统总结,对研究热点内容与解决方法进行了分析,旨在整理网络验证领域的发展脉络,为本领域研究者提供系统性文献参考和未来工作展望.     

软件运行时配置研究综述

运行时配置为用户使用软件提供了灵活性和可定制性,但其巨大的规模和复杂的机制也带来了巨大的挑战.大量学者和研究机构针对软件运行时配置展开了研究,以提升软件系统在复杂外部环境中的可用性和适应性.建立运行时配置研究分析框架,从配置分析与理解、配置缺陷检测与故障诊断、配置应用3个阶段对现有研究工作进行归类和分析,总结归纳现有研究的不足和面临的挑战,并对未来的研究趋势进行展望,对下一步研究具有一定的指导意义.     

Software Process Models and Project Performance

In this paper we review the progress in software process research and the role of process improvement in enhancing business outcomes of software projects. We first describe the process view of software development. Next, we review the literature on software process research and discuss some of the leading software process models. The business value of software process improvements and empirical evidence from the software industry are also discussed in this paper. We conclude with a discussion of current challenges in software process research and directions for future research.     

支持软件可信评估的框架及其应用研究

软件可信评估是软件可信研究的一个重要方面,但是目前已有的研究存在适用的软件形态受限、评估的可信属性不全面、未提供具体的应用实现等不足。针对上述问题,通过对已有相关工作进行改进和扩展,提出了一种通用的软件可信评估框架,阐述了应用该框架实现可信评估的具体过程,给出了详尽的案例分析,并基于该框架开发了可信评估管理系统,验证了框架实施的可行性。实验表明此项研究适用于不同形态的软件,支持可信属性、可信证据、评估指标的定制,对于软件可信评估活动的成功实施具有一定的指导作用。     

Collaborative virtual reality platform for visualizing space data and mission planning

This paper presents the system architecture of a collaborative virtual environment in which distributed multidisciplinary teams involved in space exploration activities come together and explore areas of scientific interest of a planet for future missions. The aim is to reduce the current challenges of distributed scientific and engineering meetings that prevent the exploitation of their collaborative potential, as, at present, expertise, tools and datasets are fragmented. This paper investigates the functional characteristics of a software framework that addresses these challenges following the design science research methodology in the context of the space industry and research. An implementation of the proposed architecture and a validation process with end users, based on the execution of different use cases, are described. These use cases cover relevant aspects of real science analysis and operation, including planetary data visualization, as the system aims at being used in future European missions. This validation suggests that the system has the potential to enhance the way space scientists will conduct space science research in the future.

     

面向Web Services的模型驱动开发方法

随着分布式对象技术的发展和电子商务应用的扩大，Web Services技术应运而生。由于在解决异构软件的交互和企业系统集成问题上表现了极大潜力，因此学术界和工业界对Web Services都备加关注。MDA是OMG提出的用于解决不同中间件系统交互和集成问题的新的软件开发方法，是目前软件工程领域最引人注目的研究热点。本文阐述了Web Services和MDA的基本概念，对二者的交叉研究进行了分析和综述，提出了面向Web Services的模型驱动开发框架，并对未来工作做了展望。     

Visualizing Co-Change Information with the Evolution Radar

Software evolution analysis provides a valuable source of information that can be used both to understand a system's design and predict its future development. While for many program comprehension purposes, it is sufficient to model a single version of a system, there are types of information that can only be recovered when the history of a system is taken into account. Logical coupling, the implicit dependency between software artifacts that have been changed together, is an example of such information. Previous research has dealt with low-level couplings between files, leading to an explosion of the data to be analyzed, or has abstracted the logical couplings to the level of modules, leading to a loss of detailed information. In this paper, we present a visualization-based approach that integrates logical coupling information at different levels of abstraction. This facilitates an in-depth analysis of the logical couplings, and at the same time, leads to a characterization of a system's modules in terms of their logical coupling. The presented approach supports the retrospective analysis of a software system and maintenance activities such as restructuring and redocumentation. We illustrate retrospective analysis on two large open-source software systems.     

构造基于互联网的可信软件生产服务系统

基于互联网构造可信软件的大规模协作开发环境是近年来软件工程领域的热点。对当前若干典型软件协作开发方法和技术进行了分析,参考人类社会生产概念体系,提出了一种面向互联网的可信软件生产框架,对可信软件生产的概念、生产要素、生产活动和生产方式进行了系统的分类和阐述,给出了基本生产过程和核心生产要素组织方法。结合国家863重点项目软件成果"可信的国家软件资源共享与协同生产环境(Trustie)",分析了该可信软件生产框架在软件资源共享、协作开发和可信评估等方面的机理和有效性。     

Agent-based framework for integrated facility engineering

An agent-based framework for the development of integrated facility engineering environments in support of collaborative design is introduced. This framework aims at integrating design software by allowing better software interoperability. Within their framework, design agents represent various existing design and planning systems that communicate their design information and knowledge partially and incrementally using the Agent Communication Language (ACL). ACL is a formal language proposed as a communication standard for disparate software. It is based on a logic-based language called Knowledge Interchange Format (KIF) and a message protocol called Knowledge Query Manipulation Language (KQML). Design agents are linked and their communication of design information is coordinated via system programs called facilitators in a federation architecture. The federation architecture specifies the way design agents and facilitators communicate in an integrated software environment. In concert with pursuing fundamental research concepts, we have been developing an integrated design software environment that spans different phases of the facility life cycle. This environment serves to demonstrate the primary aspects of this research methodology. In this paper, we first discuss the integration problem and review related research projects. We then present the major aspects of agent-based software engineering methodology and its application to integrated facility engineering. A highlight of the current integrated design environment development is given to illustrate the advantages of this approach. Finally, we summarize and discuss some of the important research issues in light of previous research.