|
|
Test Optimization by Search-Based Algorithms
Starigazda, Michal ; Holík, Lukáš (referee) ; Letko, Zdeněk (advisor)
Testing of multi-threaded programs is a demanding work due to the many possible thread interleavings one should examine. The noise injection technique helps to increase the number of tested thread interleavings by noise injection to suitable program locations. This work optimizes meta-heuristics search techniques in the testing of concurrent programs by utilizing deterministic heuristic in the application of genetic algorithms in a space of legal program locations suitable for the noise injection. In this work, several novel deterministic noise injection heuristics without dependency on the random number generator are proposed in contrary to the most of currently used heuristic. The elimination of the randomness should make the search process more informed and provide better, more optimal, solutions thanks to increased stability in the results provided by novel heuristics. Finally, a benchmark of programs, used for the evaluation of novel noise injection heuristics is presented.
|
|
|
Dynamic Data Race Detection and Self-Healing in Java Programs
Letko, Zdeněk ; Kolář, Dušan (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Finding concurrency bugs in complex software is difficult. As a contribution to coping with this problem the thesis proposes an architecture for a fully automated dynamic detection and healing of data races and atomicity violations in Java. Two distinct algorithms for detecting of data races are presented. One of them is a novel algorithm called AtomRace which detects data races as a special case of atomicity violations. The healing is based on suppressing a recurrence of the detected problem and can be performed by introducing an additional synchronization or by legally influencing the Java scheduler. Basically forces certain parts of the code to be executed atomically. The proposed architecture uses bytecode instrumentation to be able to track and influence the execution. The architecture and algorithms were implemented and tested on multiple case studies.
|
|
|
Testing of Concurrent Software with Noise
Kotyz, Jan ; Smrčka, Aleš (referee) ; Letko, Zdeněk (advisor)
The aim of this bachelor thesis is to create a tool for testing of concurrent software written in Python. This testing tool monitors run of the concurrent program with bytecode instrumentation and performs noise injection at selected locations. This results in a dramatic increase in the probability of bug manifestation and therefore allows more efficient detection of bugs typical for concurrent software. The result of this thesis is concurrency testing tool for Python.
|
|
|
Advanced Static Analysis of Atomicity in Concurrent Programs through Facebook Infer
Harmim, Dominik ; Rogalewicz, Adam (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Nástroj Atomer je statický analyzátor založený na myšlence, že pokud jsou některé sekvence funkcí vícevláknového programu prováděny v některých bězích pod zámky, je pravděpodobně zamýšleno, že mají být vždy provedeny atomicky. Analyzátor Atomer se tudíž snaží takové sekvence hledat a poté zjišťovat, pro které z nich může být v některých jiných bězích programu porušena atomicita. Autor této diplomové práce ve své bakalářské práci navrhl a implementoval první verzi nástroje Atomer jako zásuvný modul aplikačního rámce Facebook Infer. V této diplomové práci je navržena nová a výrazně vylepšená verze analyzátoru Atomer. Cílem vylepšení je zvýšení jak škálovatelnosti, tak přesnosti. Kromě toho byla přidána podpora pro několik původně nepodporovaných programovacích vlastností (včetně např. možnosti analyzovat programy napsané v jazycích C++ a Java nebo podpory pro reentrantní zámky nebo stráže zámků, tzv. "lock guards"). Prostřednictvím řady experimentů (včetně experimentů s reálnými programy a reálnými chybami) se ukázalo, že nová verze nástroje Atomer je skutečně mnohem obecnější, přesnější a lépe škáluje.
|
|
|
Coverage-Driven Testing for Multithreaded Programs
Lietavcová, Zuzana ; Šimková, Hana (referee) ; Letko, Zdeněk (advisor)
This work deals with a problem of searching errors in multithreaded programs using a coverage-driven testing technique as perceived in program Maple. The testing consists of two phases. In the first phase of testing a set of coverable behaviours of the tested program is being built. Consequently, the algorithm tries to achieve these behaviours with a help of deterministic test execution. The main acquisition of the work lays in a compact description of Maple including all the technical details. Based on the study of the tool there were weak places identified. Some of them are studied in detail, especially those which use random decision making and prioritizing of the forced behaviours. The result are several modifications of Maple, from which some lead to a higher number of exposed behaviours and higher error exposition in some cases. This is demonstrated on a test suite of parallel programs.
|
|
|
Statická analýza v nástroji Meta Infer zaměřená na detekci souběhu nad daty
Svobodová, Lucie ; Fiedor, Jan (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Vícevláknové programy jsou v moderních softwarových systémech využívány ke zlepšení výkonu a zvýšení efektivity. Zajištění spolehlivosti a bezpečnosti takových programů však může být náročné kvůli zvýšenému množství chyb, které se v nich vyskytují, včetně souběhu nad daty. V této práci představujeme nový statický detektor souběhu nad daty, DarC, navržený k analýze programů napsaných v jazyce C využívajících knihovnu Pthreads. Navrhovaný nástroj byl implementován jako zásuvný modul prostředí Meta Infer, což je nástroj pro statickou analýzu programů, který klade důraz na kompoziční, inkrementální a díky tomu i vysoce škálující analýzu programů. Nový analyzátor zaznamenává množinu přístupů ke sdíleným proměnným, ke kterým v analyzovaném programu došlo, spolu s informací o množině zámků uzamknutých při jednotlivých přístupech. Množina přístupů je dále použita k identifikaci dvojic přístupů, mezi nimiž by k souběhu nad daty mohlo dojít. Nástroj byl úspěšně ověřen na sadě testovacích vícevláknových programů, stejně tak jako na několika programech běžně využívaných v praxi, čímž byl ukázán jeho potenciál pro efektivní detekci souběhu nad daty v programech napsaných v programovacím jazyce C.
|
|
|
Advanced Static Analysis of Atomicity in Concurrent Programs through Facebook Infer
Harmim, Dominik ; Rogalewicz, Adam (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Nástroj Atomer je statický analyzátor založený na myšlence, že pokud jsou některé sekvence funkcí vícevláknového programu prováděny v některých bězích pod zámky, je pravděpodobně zamýšleno, že mají být vždy provedeny atomicky. Analyzátor Atomer se tudíž snaží takové sekvence hledat a poté zjišťovat, pro které z nich může být v některých jiných bězích programu porušena atomicita. Autor této diplomové práce ve své bakalářské práci navrhl a implementoval první verzi nástroje Atomer jako zásuvný modul aplikačního rámce Facebook Infer. V této diplomové práci je navržena nová a výrazně vylepšená verze analyzátoru Atomer. Cílem vylepšení je zvýšení jak škálovatelnosti, tak přesnosti. Kromě toho byla přidána podpora pro několik původně nepodporovaných programovacích vlastností (včetně např. možnosti analyzovat programy napsané v jazycích C++ a Java nebo podpory pro reentrantní zámky nebo stráže zámků, tzv. "lock guards"). Prostřednictvím řady experimentů (včetně experimentů s reálnými programy a reálnými chybami) se ukázalo, že nová verze nástroje Atomer je skutečně mnohem obecnější, přesnější a lépe škáluje.
|
|
|
Dynamic Data Race Detection and Self-Healing in Java Programs
Letko, Zdeněk ; Kolář, Dušan (referee) ; Vojnar, Tomáš (advisor)
Finding concurrency bugs in complex software is difficult. As a contribution to coping with this problem the thesis proposes an architecture for a fully automated dynamic detection and healing of data races and atomicity violations in Java. Two distinct algorithms for detecting of data races are presented. One of them is a novel algorithm called AtomRace which detects data races as a special case of atomicity violations. The healing is based on suppressing a recurrence of the detected problem and can be performed by introducing an additional synchronization or by legally influencing the Java scheduler. Basically forces certain parts of the code to be executed atomically. The proposed architecture uses bytecode instrumentation to be able to track and influence the execution. The architecture and algorithms were implemented and tested on multiple case studies.
|
|
|
Coverage-Driven Testing for Multithreaded Programs
Lietavcová, Zuzana ; Šimková, Hana (referee) ; Letko, Zdeněk (advisor)
This work deals with a problem of searching errors in multithreaded programs using a coverage-driven testing technique as perceived in program Maple. The testing consists of two phases. In the first phase of testing a set of coverable behaviours of the tested program is being built. Consequently, the algorithm tries to achieve these behaviours with a help of deterministic test execution. The main acquisition of the work lays in a compact description of Maple including all the technical details. Based on the study of the tool there were weak places identified. Some of them are studied in detail, especially those which use random decision making and prioritizing of the forced behaviours. The result are several modifications of Maple, from which some lead to a higher number of exposed behaviours and higher error exposition in some cases. This is demonstrated on a test suite of parallel programs.
|
|
|
Testing of Concurrent Software with Noise
Kotyz, Jan ; Smrčka, Aleš (referee) ; Letko, Zdeněk (advisor)
The aim of this bachelor thesis is to create a tool for testing of concurrent software written in Python. This testing tool monitors run of the concurrent program with bytecode instrumentation and performs noise injection at selected locations. This results in a dramatic increase in the probability of bug manifestation and therefore allows more efficient detection of bugs typical for concurrent software. The result of this thesis is concurrency testing tool for Python.
|
guest ::
