[发明专利]一种基于硬件和线程本地时序的数据竞争采样检测方法

摘要

本发明涉及一种基于硬件和线程本地时序的数据竞争采样检测方法，属于软件测试领域和软件可靠性领域，步骤包括：按给定采样率随机选择内存访问指令，对这些指令插桩；并识别同步语句，对每个线程设置一个本地时序，该时序随着同步语句的执行而增加；程序运行时，若某个插桩被运行，则在对应指令要访问的内存地址上设置一个内存(读写或写)断点并记录当前线程的本地时序；若一个内存断点被另一个线程触发，且设置断点的线程的本地时序未改变，则检测到一个数据竞争。本发明的方法基于硬件断点和线程本地时序，和单纯使用硬件断点或线程时序的方法相比，在比较小的内存访问采样率下，时间开销更小，数据竞争检测的有效性更高。

主权项

1.一种基于硬件断点和程序线程本地时序的数据竞争采样检测方法，其特征在于包括以下步骤：(1)给定程序P和一个采样率r，按照r对P中的所有指令采样，采样集合记为S，并对S中的每条指令设置指令断点；(2)识别程序P中的同步操作，并对每个同步操作插桩一个函数调用；(3)运行程序，并根据如下不同情况采用不同操作：A.如果一个指令断点触发，则获取该对应指令的如下属性：内存访问地址信息addr，是否是写操作isWrite，以及所访问内存的大小size；之后在内存addr处设置大小为size的内存断点：若写操作isWrite为true，则设置读写内存断点，即setDataBreakpointRW(addr,size)；否则仅设置写内存断点，即setDataBreakpointW(addr,size)；同时记录当前线程t1的本地时序值t1.preClock，并启动一个计时器；B.若某个内存断点被线程t2触发，则立即获取之前线程t1当前的本地时序t1.curClock，若t1≠t2且t1.preClock＝t1.curClock，则在内存addr上检测到一个数据竞争；同时取消该断点；C.若在定时器触发时，addr上的内存断点没有被触发，则取消该断点；D.若某个同步操作被执行，则在被插入的函数中把当前线程的本地时序加1；E.若程序执行退出指令，则清空所有的内存断点，退出程序。