软件分析技术（Software Analysis）
课程信息
| 学分： | 3 |
| 周学时： | 3 |
| 总学时： | 54 |
| 上课时间： | 每周 周三 10-12节 |
| 上课地点： | 理教 317 |
| 任课教师： | 熊英飞 北京大学研究员 xiongyf@pku.edu.cn |
| 张路 北京大学教授 zhanglu@sei.pku.edu.cn | |
| 张冬梅 微软亚洲研究院研究员 dongmeiz@microsoft.com | |
| 张海东 微软亚洲研究院架构师 haizhang@microsoft.com | |
| 楼建光 微软亚洲研究院研究员 jlou@microsoft.com | |
| 韩石 微软亚洲研究院研究员 shihan@microsoft.com | |
| 张洪宇 微软亚洲研究院研究员 honzhang@microsoft.com | |
| 授课对象： | 研究生 |
| 课程助教： | 王杰 yjxxtd@yeah.net |
课程通知
作业提交：关于纸制版作业提交，每次课的作业在下次课上课前交给助教；关于电子版作业提交，同样在下次课上课前发送到助教的邮箱yjxxtd@yeah.net，邮件标题请以“第X次作业-姓名-学号”格式书写。
周一寒组和李元春组项目报告尚未提交（PPT不等于报告）
李豁然组项目代码尚未提交
第四次作业1401111333,1401111353两位同学未提交
请大家抓紧提交
课程简介
软件开发过程中会产生大量的制品，包括代码、需求文档、UML设计图、测试数据、配置方案等等，对这些制品进行分析是各种软件工程工具的基本手段之一。典型软件开发工具比如编译器、代码编辑器、测试与调试工具等等都离不开对软件制品进行分析。在软件工程领域开展研究，软件分析技术是必备的基础知识之一。本课程将系统地介绍软件分析技术。本课程邀请到了微软亚洲研究院的软件分析组团队共同开设。
软件分析技术经过多年的发展，形成了两条主线。一条是传统的程序分析技术，主要用于回答关于程序本身性质的问题。程序分析技术是开发和代码直接相关的工具，比如编译器、调试器、代码编辑器的基本手段。根据哥德尔不完备定理，大量问题都无法静态的回答，所以程序分析技术关注如何做出正确的近似逼近，或者在静态分析无法完成的时候用动态数据来弥补。第二条是近年来兴起的，由微软亚洲研究院张冬梅研究员和同事所提出的软件解析学。随着互联网的发展，可供分析的软件制品变得越来越多。软件解析学就是利用数据挖掘、信息检索、机器学习等数据处理技术对软件工程的数据进行处理，回答关于软件系统、软件用户、软件开发过程的各种问题。与基本的程序分析技术不同，软件解析技术可以处理代码以外的各类软件制品，在各个领域都有广阔的应用前景，是近年来大力发展的领域。
本课程从软件分析技术的两条主线设置。前半学期的课程讲授程序分析技术，由北京大学“百人计划”研究员熊英飞主讲，北京大学相关领域的教师参与。后半学期的课程讲授软件解析学，由软件解析学这一概念的提出团队、微软亚洲研究院张冬梅研究员领导的“软件解析”团队的5名研究员和工程师（张冬梅、张海东、楼建光、韩石、张洪宇）主讲。希望通过这两方面知识的讲解，帮助同学们构建较完整的软件分析技术知识体系，了解该领域的前沿知识，学术上为进一步开展软件工程领域的学术研究打下基础，培养开发大型软件工程工具的实践能力。
本课程和信息科学技术学院现行研究生课程之间的关系：一、《高级编译技术》：该课程中的数据流分析、过程间分析等内容和本课程中的程序分析内容有部分重叠。但是，《高级编译技术》主要从编译器的角度讲授部分程序分析的应用，而本课程不局限于一种应用，而是关注程序分析本身，重叠的部分内容在深度和广度上都与《高级编译技术》有所不同。二、《软件测试》：该课程主要从实用的角度出发，讲授实际软件开发过程中使用的工具和技术。因为测试本身也是一种程序分析的过程，本课程会少量涉及测试等方面的内容，但主要程序分析的视角进行探讨符号执行等测试数据生成技术，与《软件测试》课程重叠较少。
教学大纲
| 课程日期 | 课程内容 | 讲师 | 讲义 | 作业 | 未交作业名单 | 作业答案 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 9月17 | 课程介绍 | 熊英飞 | 讲义：1 |
无 | 无 | |
| 9月24 | 数据流分析 | 熊英飞 | 讲义：2（PPT更正：半格的定义加上存在最大元的条件） |
见课件第50页（作业要求：写算法，不要求写程序；截止日期：10月8日；作业提交电子版到yjxxtd@yeah.net，以后如无特别说明，均提交到此邮箱） | ||
| 10月8 | 基于克隆的过程间分析 | 熊英飞 | 讲义：3 |
无 | 无 | |
| 10月8 | 课程项目介绍 | 熊英飞 | 讲义：课程项目介绍 |
无 | ||
| 10月8 | LLVM | 高庆 | 讲义：LLVM |
无 | ||
| 10月15 | 基于摘要的过程间分析 | 熊英飞 | 讲义：4 |
见课件第63页（截止日期：鉴于理科一号楼频繁停电导致服务器关闭，作业延期至10月26日24点） | 第二次作业答案 |
|
| 10月22 | 约束求解和符号执行 | 熊英飞 | 讲义：5 |
见课件第45页（截止日期：11月2日24点） | ||
| 10月22 | SMT | 熊英飞 | 讲义：SMT |
无 | ||
| 10月29 | 动态符号执行和抽象解释 | 熊英飞 | 讲义：6 |
见课件第90页（截止日期：11月16日24点） | 1401111333,1401111353 | |
| 10月29 | Abstract Interpretation | 熊英飞 | 讲义：Abstract Interpretation |
无 | ||
| 11月5 | 基于搜索的软件分析 | 张路 | 讲义：7 |
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| 11月5 | String Analysis | 张路 | 讲义：String Analysis |
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| 11月26 | Introduction to Software Analytics | 张冬梅 | 讲义：8 |
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| 12月3 | 暂无 | 张洪宇 | 讲义：暂无 | 按照选题报告分的组，每组选择下面三篇论文中任意一篇
Fingerprinting the datacenter- Automated classification ofperformance c.... Detecting Large-Scale System Problems by Mining Console Logs |
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| 12月10 | Service Analytics | 楼建光 | 讲义：10 |