删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

使用共享变量分析和约束求解检测安卓应用数据竞争

本站小编 Free考研考试/2022-01-02

摘要:安卓系统在移动端操作系统始终占据主导地位,在增强用户体验和提高程序性能的同时,其特有的事件驱动模型和多线程模型也造成了并发缺陷.并发程序中,线程调度的不确定性和难以再现性是并发缺陷检测困难的原因.现有技术主要在动态生成执行路径的基础上进行发生序(happens-before)分析,进而检测安卓应用的并发缺陷,但仍然存在低覆盖率、误报、漏报等问题.结合共享变量分析和约束求解方法实现了安卓应用数据竞争的检测,并实现了检测工具RaceDetector.该工具首先根据安卓系统的特性和数据竞争的定义,通过静态分析抽取相关信息,并进一步使用安卓共享变量分析来提高准确性和性能,继而进行可疑数据竞争分析,得出可疑的数据竞争集合;接着根据每一个可疑的数据竞争候选者,通过约束求解的方法在所有事件调度和线程调度解空间下识别发生序关系,并最终检测出真正的数据竞争.实验部分是从Google Play等来源收集了15个流行的应用APK文件作为数据集,RaceDetector平均报告了340个数据竞争,误报率为13%(44/340).与现有工具EventRacer(默认产生300随机事件触发应用执行,平均检测2个有害数据竞争)相比,RaceDetector能够解析全部源码,覆盖了所有线程调度和事件调度,平均检测出15个有害数据竞争.



Abstract:The Android system has always dominated the mobile operating system. Its unique event-driven model and multi-threaded model also cause concurrency defects while enhancing the user experience and improving the program performance. In concurrent programs, the non-determinism of thread scheduling and the complexity of its reproducibility are the reasons for the difficulty of concurrency bug detection. The existing technologies mainly focus on the analysis of happens-before relationships based on the dynamic analysis, and then detect the concurrency bugs of Andriod applications (App for short). Nevertheless, there are still some problems of low coverage and high false positive (FP) due to the shortage of dynamic method. In this study, data races in Android applications are detected by the shared variable analysis and the constraint solving method, and detection tool, namely RaceDetector, is implemented. The tool firstly extracts the relevant information according to the characteristics of Android system and the definition of data race, and further expands the shared variable analysis to improve the accuracy and performance, and then it obtains a suspicious data race set with suspicious data race analyzing. Next, it identifies the feasible implementation of the path and the order of happens-before relationships according to every suspicious data race candidate through the method of constraint solving and finally detects the real data races. In experimental part, 15 popular applications with APK files are collected from Google Play and other sourcesas data sets. RaceDetector reports 340 data races on average, include 13% (44/340) of FP. Compared to existing tool, EventRacer, which triggers data races with 300 random events and reports 2 harmful data races on average, RaceDetector covers all thread schedules and event schedules, and it reports 15 harmful data races on average.



PDF全文下载地址:

http://jos.org.cn/jos/article/pdf/5582
相关话题/数据 系统 程序 技术 操作系统

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 基于噪声数据与干净数据的深度置信网络
    摘要:建立以受限玻尔兹曼机(restrictedBoltzmannmachine,简称RBM)为基石的深度网络模型,是深度学习研究的热点领域之一.Point-wiseGated受限玻尔兹曼机(point-wisegatedRBM,简称pgRBM)是一种RBM的变种算法.该算法能够在含噪声的数据中自适 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 分布式数据库下基于剪枝的并行合并连接策略
    摘要:排序合并连接是数据库系统一种重要的连接实现方式,比哈希连接有更广泛的应用.分布式环境下,数据分片、分布存储,面对昂贵的网络代价,进行高效排序合并连接的挑战巨大.传统策略首先针对连接数据进行排序,然后基于排好序的数据执行合并连接.这两部分操作均基于原始数据进行操作,通常情况下,原始连接数据存在无 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 多传感器辅助的WiFi信号指纹室内定位技术
    摘要:近年来,基于室内定位的应用服务越来越普及,吸引了大量的研究工作.其中,基于WiFi信号指纹的室内定位技术发展尤为迅速.但无线信号传输易受环境影响,会导致WiFi信号指纹定位存在偏差.为了提高定位精度并减小环境因素带来的不利影响,提出了智能手机内置传感器辅助WiFi信号指纹定位的方法,即利用智能 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于空中手势的跨屏幕内容分享技术研究
    摘要:在多屏幕环境中,实现跨屏幕内容分享的现有技术忽视了对空中手势的利用.为验证空中手势,实现并部署了一套跨屏幕界面共享系统,支持使用空中手势完成屏幕间界面内容的实时分享.根据一项让用户设计手势的调研,实现了"抓-拖拽"和"抓-拉-放"两种空中手势.通过对两种手势进行用户实验发现:用空中手势完成跨屏 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 多用户眼动跟踪数据的可视化共享与协同交互
    摘要:随着数字图像处理技术的发展,以及计算机支持的协同工作研究的深入,眼动跟踪开始应用于多用户协同交互.但是已有的眼动跟踪技术主要针对单个用户,多用户眼动跟踪计算架构不成熟、标定过程复杂,眼动跟踪数据的记录、传输以及可视化共享机制都有待深入研究.为此,建立了基于梯度优化的协同标定模型,简化多用户的眼 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 面向DevOps的软件工程新技术专题前言
    摘要:Abstract:PDF全文下载地址:http://jos.org.cn/jos/article/pdf/5798 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 软件缺陷预测技术研究进展
    摘要:随着软件规模的扩大和复杂度的不断提高,软件的质量问题成为关注的焦点,软件缺陷是软件质量的对立面,威胁着软件质量,如何在软件开发的早期挖掘出缺陷模块成为一个亟需解决的问题.软件缺陷预测通过挖掘软件历史仓库,设计出与缺陷相关的内在度量元,然后借助机器学习等方法来提前发现与锁定缺陷模块,从而合理地分 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 区块链数据管理专题前言
    摘要:近几十年来,数据管理技术取得了飞速发展并在很多重要领域广泛应用.传统的数据库管理系统(包括分布式数据库)往往由单一机构进行管理和维护,该机构对整个数据库具有最高权限.这种模式并不适用于由非完全互信的多个机构共同管理数据,在互联网应用环境中该问题尤为突出.区块链作为一种去中心化、不可篡改、可追溯 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 企业级区块链技术综述
    摘要:在传统跨机构交易的企业应用中,各个机构都是独立记录己方的交易数据,机构间数据的差异会引起争议,通常需要人工对账或中介机构来解决,因而增加了结算时间和交易费用.区块链技术实现了交易数据在写入前共识验证、写入后不可篡改的分布式记账,可信地保证了多机构间的数据一致性,避免了人工对账和中介机构.区块链 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02
  • 基于区块链的档案数据保护与共享方法
    摘要:针对现有档案数据管理中普遍存在的数据中心化存储、安全性差和防篡改性弱等问题,提出一种基于区块链的档案数据保护与共享方法:通过智能合约和数字签名技术,实现了数字档案馆的身份认证和档案所有权的确定;通过智能合约和星际文件系统(IPFS)等技术,实现了数字档案的保护、验证、恢复与共享;通过公有链与联 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-02