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
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
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
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
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
11月27日 抽象解释 熊英飞 14_abstract_interpretation.pdf
11月28日 符号抽象 熊英飞 15_symbolic_abstraction.pdf
12月11日 搜索算法 熊英飞 16_Searching.pdf
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