一种面向向量化的动态指针别名分析框架

指针别名分析是数据流分析中的关键性技术,其分析结果是编译优化和程序变换的基础.在向量化方法和动态指针别名分析相关研究的基础上,设计了一种面向向量化的动态指针别名分析框架.该框架通过动态插桩和试运行提取指针别名信息,并反馈到向量化阶段指导向量化代码生成.从提取候选别名分析集、插桩及试运行和反馈优化3个方面对整体框架进行分析和研究.该框架基于Open64实现,并以通用测试集GCC-VECT和典型应用进行了实验评估,结果表明,该框架相比静态指针别名分析具有更精确的别名分析结果,该结果能够有效改进向量化程序的加速比.     

指针数组的过程内别名分析

指针别名分析在C语言的并行优化中占有重要的地位,但已有的指针别名分析只能处理指针标量的情况.文章在介绍已有指针别名信息表示法的不足的基础上,提出了一种能够表示指针数组别名信息的表示方法,它可以更加准确地表示指针别名信息.在此表示法的基础上,提出了指针数组的过程内别名分析算法.此算法完全包含了指针标量的别名分析,对现有的指针别名分析算法所不能解决的一些问题能进行有效地处理.     

基于程序分析的自动化漏洞挖掘工具的研究

研究和设计了一个基于程序分析的源代码漏洞分析与检测工具框架,框架中的各个模块如控制流分析(控制流图的构建、函数调用图的实现及过程内分析与过程间分析等)、数据流分析(求定义引用链、污染数据传播的设计、指针别名分析)、结构分析器、安全调度器、规则构建器,本文主要对代码分析的两个阶段进行了较为详细的介绍,同时对主要采取的过程内和过程间分析算法做了说明。     

流非敏感的跨过程的别名分析

数据流分析算法可以分类成流敏感和流非敏感两类。为了提高效率,流非敏感的跨过程分析没有利用与每个过程相关的过程内的控制流信息。文中,提出了一种流非敏感的数据流分析算法来计算指针引起的跨过程的别名问题。通过如下方法来提高了分析的精度:利用某些特定类型的注销(kill)信息,这些信息可以提前计算;计算每个过程内产生的别名信息,而不是只计算每个过程的出口点产生的别名信息。     

C语言的别名分析方法研究

别名分析对于数据流分析、程序优化和分析工具的实现非常重要.文章提出了一种需求驱动,流非敏感的分析算法来解决指针别名问题.通过构造程序表达式图(PEG)把指针别名问题转化成判断两个指针节点是否是联通的问题,它不同于传统的别名分析方法,它不需要构造别名集合和对其求交集,所以提高了分析指针别名的效率.     

一种混合式的指针分析算法

指针的指向分析在检测C语言多线程程序的数据竞争中占有重要的地位。Steensgaard提出的流非敏感上下文非敏感的指针别名分析算法,因其执行效率极高的优点被广泛的应用于快速的指针指向分析。但该算法计算结果精度不高,得到的指针指向集往往有误差。针对该不足,引入了Vineet Kahlon的用求最大更新序列来求指针别名的思想,对Steensgaard算法计算出的结果进行了修正。并通过一个实例证明了改进后的算法比先前的算法更精确。     

Java指针分析综述

近年来静态程序分析已成为保障软件可靠性、安全性和高效性的关键技术之一.指针分析作为基础程序分析技术为静态程序分析提供关于程序的一系列基础信息，例如程序任意变量的指向关系、变量间的别名关系、程序调用图、堆对象的可达性等.介绍了Java指针分析的重要内容：指针分析算法、上下文敏感、堆对象抽象、复杂语言特性处理、非全程序指针分析，特别是对近年来指针分析的研究热点选择性上下文敏感技术进行了梳理和讨论.     

流敏感按需指针别名分析算法

为了提高交互环境下指针别名查询的响应效率,近期研究提出通过只分析与目标相关指针的按需分析策略来降低浪费在与目标无关的指针分析的额外开销。典型的代表是基于上下文无关文法的按需别名分析算法。但是,该算法的精度只局限于控制流不敏感。控制流不敏感的别名关系将约束上层分析的精度。针对该不足,提出了具有流敏感精度的按需别名分析算法。首先采用不完全静态单赋值语句形式来区分指针变量赋值实例,然后通过层次线性化编码方法来表达控制流图中的流敏感信息以构建赋值流图,最后将别名关系查询问题转换为在赋值流图上搜索目标结点间在控制流可达条件下赋值路径的可达性问题,进而实现流敏感的按需别名分析。实验表明,与流不敏感的按需别名分析相比,该方法可以在保证查询效率的前提下,有效提高按需别名分析的精度。     

高效而精确的锁别名分析方法

锁别名分析能够得到锁指针变量的指向信息,有效的锁别名分析可以更好地辅助数据竞争分析和死锁分析.现有锁别名分析往往采用保守的方式处理,进而影响分析结果的准确性.针对这一问题,提出了一种锁别名分析方法,该方法首先使用GCC插件获取SSA形式的中间代码,然后对中间代码进行预处理以获得与锁、函数指针操作相关的语句,最后对预处理后的程序使用本文提出的FP_LOCK算法进行准确的流敏感、上下文敏感分析.实验结果表明该方法能精确地确定锁别名,并且经过预处理后的FP_LOCK算法对分析大程序平均有9.95倍的加速比.     

上下文敏感的过程间指针分析

提出了一种新的指针指向信息的过程间传播方法 ,对过程间指针分析所必须解决的若干重要问题给出了详尽的算法 ,从而形成了一种实用的上下文敏感的过程间指针分析框架 .该方法已在 C程序分析工具 Agassiz系统中实现 ,实验数据说明这些方法是行之有效的 .     

Code optimization across procedures

Procedure calls can be a major obstacle to the analysis of computer programs, preventing significant improvements in program speed. A broad range of techniques, each of which is in some sense interprocedural by nature, is considered to overcome this obstacle. Some techniques rely on interprocedural dataflow in their analysis. Others require interprocedural information in the form of detailed profile data or information concerning the scope of a given procedure in relation to other procedures. These include procedure integration, interprocedural register allocation, pointer and alias tracking, and dependency analysis     

空指针解引用错误检测的静态方法研究

空指针解引用是C语言中的一类常见的动态内存错误。Manevich R等提出了一种适用于检测空指针解引用错误的后向分析方法。本文将后向分析的思想和流敏感、上下文敏感的指针分析结合在一起,给出了一种需求驱动的空指针解引用检测静态分析算法。该算法首先由指针分析获得别名信息,然后针对所关心的数据做后向数据流分析,追踪数据传递的源头,以确定程序中的表达式是否产生解引用错误。我们在SUIF2平台上实现了这一算法。实验结果表明,算法具有较高的检测精度。     

Interprocedural Constant Range Propagation and Alias Analysis by Multiple Version Method

A set of methods for interprocedural analysis is proposed.First,an approach for interprocedural constant propagation is given.Then the concept of constant propagation is extended so as to meet the needs of data dependence analysis.Besides certain constant,constant range can also be propagated.The related propagating rules are introduced,and an idea for computing Return function is given.This approach can solve almost all interprocedural constant propagation problems with non-recursive calls.Second,a multiple-version parallelizing technique is also proposed for alias problem.The work related to this paper has been implemented on a shared-memory parallel computer.     

处理指针相等关系不确定的指针逻辑

为类C小语言PointerC设计的指针逻辑是Hoare逻辑的一种扩展,可用来对指针程序进行精确的指针分析,以支持指针相等关系确定的程序的安全性验证.通过增加相等关系不确定的指针类型访问路径集合,可扩展这种指针逻辑,使得扩展后的指针逻辑可以应用于有向图等指针相等关系不确定的抽象数据结构上的指针程序性质　证明.     

A bottom-up pointer analysis using the update history

Pointer analysis is an important part for the source code analysis of C programs. In this paper, we propose a bottom-up and flow- and context-sensitive pointer analysis algorithm, where bottom-up refers to the ability to perform the analysis from callee modules to caller modules. Our approach is based on a new modular pointer analysis domain named the update history that can abstract memory states of a procedure independently of the information on aliases between memory locations and keep the information on the order of side effects performed. Such a memory representation not only enables the analysis to be formalized as a bottom-up analysis, but also helps the analysis to effectively identify killed side effects and relevant alias contexts. The experiments performed on a pilot implementation of the method shows that our approach is effective for improving the precision of a client analysis.