[发明专利]一种基于符号计算的动态并行程序污点分析方法

摘要

一种基于符号计算的动态并行程序污点分析方法，根据并行程序的污染传播语义构建约束表达式，采用约束求解器验证该变量是否会在某种交织下被污染，并且生成被污染时的证据序列；首先，在给定的污染输入下执行程序，收集特定交织下的污染变量实例集合；其次，符号分析根据并行程序污染传播语义，将执行路径转化为约束表达式以验证此路径是否新的被污染变量；然后，路径探索利用此约束模型来验证是否存在分支可被取反，以寻找新路径；最后，继续验证新路径，符号分析与路径探索迭代进行，直至不再产生新路径；此方法的目标是给定输入下，验证特定调度下是否存在一些变量会在其他交织中被污染；且寻找新语句，以发现新的污染变量。

主权项

一种基于符号计算的动态并行程序污点分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)执行待测程序，以记录程序的执行路径T；S2)收集执行路径T上的污染变量，放入污染集合TS；S3)计算执行路径T上的潜在污染变量，放入潜在污染集合PTS，所述潜在污染变量，即与被污染变量有数值依赖关系，但是又没有在执行路径T上被污染；S4)根据多线程程序污染传播语义，将执行路径T构建为约束模型F，此模型为一阶逻辑表达式，且包括执行路径T上所有可能污染传播路径；S5)构建潜在污染集合PTS内每一个变量pts的污染发生条件ρpts，在约束模型F上验证是否会被污染，利用约束求解器验证F∧ρpts，如果可解表示存在某种交织使得pts被污染，且将其放入污染集合TS；如果不可解，表示该变量在执行路径T的所有交织下都不会被污染；S6)针对执行路径T上的任一分支b，构建其取反的条件Negate(b)，利用约束求解器验证F∧Negate(b)是否有解，如果有解，根据求解结果指导程序执行出新路径Tnew；如果不可解，则验证下一分支；S7)如果在给定输入下，取反分支之后已不再形成新路径，则停止算法，如果尚存在新路径，则继续迭代。