[发明专利]一种基于遗传密码的软件通路编解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于遗传密码的软件通路编解码方法，具体来讲是根据遗传密码原理给软件通路编解码，用于判断程序是否按照预期设计通路正常运行的方法；属于计算机技术领域。

背景技术

早在20世纪80年代，人们已经开始着手对软件潜通路的分析研究。潜通路指的是在软件系统中某些潜在的路径，它们属于不在计划中的路径，是我们不希望出现的。潜通路总是存在，因为子系统设计人员缺乏整体系统的全局观念或者是某些疏忽的行为，有一些则是软件设计时的逻辑问题，还有一些数据交互很难被提前预测，甚至还有一些潜通路是由于电磁干扰或者其它因素造成的。

造成软件潜通路的因素有很多，这里可以举一个可能会产生软件潜通路的例子。目前在实时软件设计中，对中断的处理通常是依据其优先级，优先级高的中断可以抢占系统资源，这是应该对被抢占的处理过程的状态进行保存，在中断处理完成后继续完成被挂起的处理过程。但是，这些都需要开发人员一个个去处理，很多时候可能出现未保存被抢占处理过程的状态或保存不完整。如图1所示是一个由于中断产生的潜通路，如果设计时未考虑到这种情况，很可能程序调用没有返回。潜通路问题的出现会给程序执行带来诸多不可预见和不可控制的因素。若在程序运行中不对潜通路做必要的处理，将会给整体的软件项目工程带来巨大的风险。

生物遗传密码即DNA序列，是由腺嘌呤(A)，胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)组成的序列，DNA是由两条相互匹配的DNA单链以螺旋结构组成，其中A-U(尿嘧啶)、T-A、C-G、G-C分别两两匹配。

目前，国内外尚未有解决程序运行过程中出现的潜通路问题的相关文献报道。于此同时，现有技术在提高软件可靠性时，大多依靠设计方法、思路或者是软件架构，这些技术在程序设计时提高软件可靠性。而这些技术在软件运行时并不能很好的保证程序的可靠，本发明为了正是为了保证软件运行时的可靠性，同时解决软件的潜通路问题而提出。

发明内容

本发明技术解决问题：克服当前软件具体编码时，只能依赖于个人编写代码水平来控制软件可靠性的不足，同时解决无法在程序运行时保证程序运行流程的正确性这一问题，提供一种基于遗传密码的软件通路编解码方法，有效的编码及编码校验的方式，确保程序时运行时流程的可靠性，最大可能使控制的流程不出现潜通路情况，从而增强软件可靠性，降低软件潜通路的风险。

本发明采用控制流程图中的术语，控制通过控制程序的基本块完成，保证每个基本块的正确运行。

本发明的核心思想是以DNA序列的编码模型为参考蓝本，在软件设计中为每个流程添加唯一的DNA序列，同时在流程的每个步骤与流程结尾处添加校验。通过控制运行时的DNA序列，唯一确定当前路径，保证流程的完整正确的运行。

本发明的目的通过以下方法和步骤实现：

第一步，构建程序的控制流程图。通过控制流程图的构建，可以将整个程序的逻辑梳理清楚。

第二步，通过控制流程图，开发人员确定所有基本块的个数，并对每个基本块根据标识生成规则生成唯一标识的ID。标识生成规则如下：

基于DNA序列生成规则，有字母表Σ＝{A,T,G,C}，其中：L为块编码符号串长度，S为块总数。对任意块编码符号串x,y，有x,y是字母表Σ上的符号串，x≠y，且|x|＝|y|＝L。

第三步，开发人员确定定义总体所需控制的语句块(后文称为控制块)的个数，并对每个控制块根据标识生成规则生成唯一标识的ID。

通过第二步第三步，同时与DNA序列编码结合，可以根据公式：

P＝CB

其中P为流程控制码，C为控制块标识码，B为当前基本块标识码。

可以得到控制的流程可得到唯一生成码。由DNA基本编码规则可知，在DNA序列编码中：A-T,T-A,G-C,C-G为四个基本对应码。根据该规则，由控制流程的唯一控制码得控制流程的唯一校验码。

第四步，在程序内的每个基本块中插入编码校验函数以及转码函数，即可保证流程的正常运行。在转码函数中，将编码从上一步骤所生成的流程控制码，改写成本步骤所特有的流程控制码，从而将流程控制码与程序执行的流程绑定在一起。同时，编码校验函数进行流程的控制，保证流程正确的执行，在函数中，随着流程执行而生成的流程控制码在函数中与唯一校验码进行校验，保证每个基本块的顺序正确。