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: | 单周周二 3-4节 每周周三5-6节 |
上课地点: | 三教 301 |
任课教师: | 熊英飞 北京大学“百人计划”研究员 xiongyf@pku.edu.cn |
授课对象: | 本科生/研究生 |
课程助教: | 郜哲 sonia@pku.edu.cn |
课程通知
9月26日:课上使用的Widening&Narrowing符号体系不够准确,PPT里进行了更新。
作业提交方式:发送电子版到助教邮箱,如无特别声明,作业的截止日期为下一周上课之前。
课程简介
软件开发过程中会产生大量的代码制品,包括代码、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。在工业界,各大公司的基础平台部门对掌握软件分析技术的人才有大量需求;在学术界,软件分析技术是软件工程领域开展研究的必备基础知识之一。本课程将系统地介绍软件分析技术。本课程同时面向高年级本科生和研究生开设。
软件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,或者采用统计等概率手段来弥补。但是,软件分析技术相关文献存在内容广,流派多,数学基础要求高等方面的特点,使得学习软件分析技术一直是一件很困难的事。本课程希望通过对这一类技术进行通俗易懂的讲解,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,在实践上培养开发大型软件工程工具的开发能力。
教学内容
课程日期 | 课程内容 | 讲师 | 讲义 | 作业/项目 |
---|---|---|---|---|
9月18日 | 课程介绍 | 熊英飞 | 01_intro.pdf |
项目1开发包 组队截止日期:10月7日 提交截止日期:12月1日 汇报日期:12月5日 |
9月19日 | 数据流分析I:基础 | 熊英飞 | 02_dataflow_analysis_I.pdf | 无 |
9月26日 | 数据流分析II:性质和扩展 | 熊英飞 | 03_dataflow_analysis_II.pdf | 见胶片最后一页 |
10月10日 | 数据流分析III:多视角理解数据流分析 | 熊英飞 | 04_dataflow_analysis_III.pdf | 见胶片最后一页 |
10月16日 | 静态单赋值和稀疏分析 | 郜哲 | 05_static_single_assignment.pdf | 无 |
10月17日 | 过程间分析I:基础 | 熊英飞 | 06_interprocedural_analysis_basics.pdf | 见胶片最后一页 |
10月24日 | 过程间分析II:优化 | 熊英飞 | 07_interprocedural_analysis_optimization.pdf | 见胶片最后一页 |
10月30日 | 过程内指针分析 | 熊英飞 | 08_pointer_analysis.pdf | 无 |
10月31日 | 控制流分析 | 熊英飞 | 09_control_flow_analysis.pdf | 安装配置SOOT环境,下节课上课使用 |
11月7日 | SOOT | 陈逸凡 | 10_lecture-soot-SA18-chenyifan.pdf | 见胶片最后一页 |
11月13日 | SAT | 熊英飞 | 11_SAT.pdf | 无 |
11月14日 | SMT | 熊英飞 | 12_SMT.pdf | 见胶片最后一页 |
11月21日 | 符号执行 | 熊英飞 | 13_symbolic_execution.pdf | 无 |
11月27日 | 抽象解释 | 熊英飞 | 14_abstract_interpretation.pdf | 无 |
11月28日 | 符号抽象 | 熊英飞 | 15_symbolic_abstraction.pdf | 无 |
12月11日 | 搜索算法 | 熊英飞 | 16_Searching.pdf | 无 |
12月12日 | 程序综合:基础 | 熊英飞/曾沐焓 |
17_program_synthesis_basic.pdf sysgus_project.pdf |
项目2开发包 提交截止:12月31日 汇报日期:1月2日 |
12月19日 | 程序综合:优化 | 熊英飞 | 18_program_synthesis_advanced.pdf | 无 |
12月25日 | 缺陷定位 | 熊英飞 | 19_fault_localization.pdf | 无 |
12月26日 | 缺陷修复 | 熊英飞 | 20_program_repair.pdf | 无 |