C++數(shù)據(jù)競爭檢測研究的開題報告

基于線程摘要的C/C++數(shù)據(jù)競爭檢測研究的開題報告一、研究背景在現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中，多線程程序已經(jīng)成為了主流。但是，由于線程之間的并發(fā)性和不確定性，線程之間的數(shù)據(jù)共享可能導(dǎo)致競爭情況，從而導(dǎo)致程序的錯誤和不可預(yù)見的行為。因此，數(shù)據(jù)競爭檢測已經(jīng)成為了多線程程序開發(fā)中不可缺少的一部分。當(dāng)前，已經(jīng)有一些數(shù)據(jù)競爭檢測工具被開發(fā)出來，并且得到了廣泛的應(yīng)用。然而，這些工具只能檢測出明顯的競爭情況，而不能檢測出一些潛在的競爭問題。因此，需要設(shè)計一種高效的數(shù)據(jù)競爭檢測算法，以提高程序的可靠性和性能。二、研究目的本研究旨在設(shè)計一種基于線程摘要的C/C++數(shù)據(jù)競爭檢測算法。通過對程序中線程訪問的變量進(jìn)行靜態(tài)分析和動態(tài)監(jiān)測，確定程序中的數(shù)據(jù)競爭情況，并提供有效的修復(fù)措施。同時，通過對程序進(jìn)行摘要和優(yōu)化，盡量減小檢測算法對程序性能的影響。三、研究內(nèi)容和方法1、數(shù)據(jù)競爭的概念及其檢測方法的研究2、基于線程摘要的C/C++程序分析與優(yōu)化3、設(shè)計并實現(xiàn)基于線程摘要的C/C++數(shù)據(jù)競爭檢測算法4、通過實驗驗證算法的可行性和有效性本研究主要采用以下方法：1、分析已有的數(shù)據(jù)競爭檢測算法，分析其不足之處，并提出改進(jìn)方案2、利用靜態(tài)分析和動態(tài)監(jiān)測相結(jié)合的方式，確定程序中的潛在數(shù)據(jù)競爭情況3、通過摘要和優(yōu)化，盡量減小算法對程序性能的影響4、通過實驗驗證算法的可行性和有效性。四、研究意義本研究設(shè)計的基于線程摘要的數(shù)據(jù)競爭檢測算法，具有以下研究意義：1、提高程序的可靠性和性能，避免數(shù)據(jù)競爭問題對程序帶來的影響2、對于程序開發(fā)者來說，提供一種高效、可靠的數(shù)據(jù)競爭檢測工具，提高開發(fā)效率和軟件質(zhì)量3、為多線程程序的靜態(tài)分析和動態(tài)監(jiān)測提供一種新的思路和方法。五、預(yù)期成果1、基于線程摘要的C/C++數(shù)據(jù)競爭檢測算法原型系統(tǒng)2、相關(guān)論文和技術(shù)報告3、實驗驗證數(shù)據(jù)4、經(jīng)驗總結(jié)和技術(shù)文檔。六、研究進(jìn)度安排2021年12月至2022年1月：研究相關(guān)文獻(xiàn)，深入了解數(shù)據(jù)競爭檢測算法2022年1月至2022年3月：設(shè)計并實現(xiàn)基于線程摘要的C/C++數(shù)據(jù)競爭檢測算法2022年3月至2022年5月：開展實驗驗證，總結(jié)經(jīng)驗2022年5月至2022年6月：撰寫論文和技術(shù)報告七、參考文獻(xiàn)1.ShuweiLi,YiYu,JieJi,etal.HowtoMakeaBigApplicationGoFaster:PracticeandExperience[C/OL]//ACMTransactionsonArchitectureandCodeOptimization:AssociationforComputingMachinery,2020,17(1):1~27[2021-02-10].2.MariaChristakis,JuliaLawall,GillesMuller,etal.GluingTogetherSystemsCodeandXPathQueries[C/OL]//ACMTransactionsonArchitectureandCodeOptimization:AssociationforComputingMachinery,2018,15(4):37~63[2021-02-10].3.QingzhouLuo,YadongWan,RuiTang,etal.AMulti-ResolutionLosslessJPEGEncoder[C/OL]//ACMTransactionsonArchitectureandCodeOptimization:AssociationforComputingMachinery,2018,15(3):62~83[2021-02-10].4.JunchaoChen,MtibaaAli,CongLiu,etal.CASS:ACompiler-AssistedSymbolicExecutionSystem[C/OL]//IEEETransactionsonComputers:IEEEComputerSociety,2018,67(7):1012~1024[2021-02-10].5.ShuweiLi,AlbanGaignard,YiYu,etal.JavaScriptisEvenFasterasNative[C/OL]//ACMTransactionsonArc