[发明专利]一种基于虚拟机快照的二分法在线仿真和查错方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟机快照的二分法在线仿真和查错方法，包括以下步骤：步骤一，利用待在线仿真和查错的软件组件及其软件环境生成0号镜像；步骤二，生成相互独立的多份虚拟机运行环境快照形成虚拟机镜像矩阵；步骤三，整理虚拟机快照镜像；步骤四，利用二分法递进减少虚拟机快照镜像数目；步骤五，提交人工判断故障原因；本发明通过充分利用虚拟机的特性，实现提高复现故障的速度，利于人工分析同一故障的不同运行序列，可以回溯至缺陷引入点，从而指出软件缺陷在源代码中可能存在的位置。

技术领域

本发明涉及软件测试及故障定位的技术领域，特别涉及一种基于虚拟机快照的二分法在线仿真和查错方法。

背景技术

由于虚拟化技术的不断发展，大部分的应用场景都可以使用虚拟化技术得到实现，程序的调试及测试环境也是如此。

软件测试在软件开发过程中占据了大量的人力物力，而故障定位又是测试中付出代价最高的行为之一。基于单机的传统方法中，开发人员在程序中引入了一个缺陷，缺陷造成了程序中的错误状态，错误状态进而引发了程序故障，它以可感知的外部错误的形式出现。随后，开发人员会执行某个失败的测试用例，使用调试器反复设置断点，观察程序状态直到错误状态的出现。然后推断可能的感染源，定位缺陷位置并验证，修正软件缺陷。

这种传统做法为了让程序进入可能的问题代码部分，往往需要程序调试人员一遍又一遍的模拟输入、输出，并且如果问题和运行时间相关，还需要占用大量的时间反复测试。最致命的问题在于，传统做法在反复多次从头调试的过程中，存在无法再次复现问题或复现的现象每次均有差异，带来了仿真和测试的困难。究其原因，主要为在操作系统的多进程、多线程环境中，由于外部I/O延时等的不确定性，操作系统的调度也具有不确定性，从而导致缺陷代码的执行序列不一致，最终导致一些问题无法可靠的复现，导致缺陷问题很难定位及处理。

虚拟机技术，可以捕捉和存储正在运行的“机器”的快照，该快照是虚拟机在特定时刻的状态，包括机器的硬件状态、软件状态、操作系统状态、文件系统状态、内存状态等等。这个捕捉到的“处于运动中”的机器的状态具有运行状态的一个完整的环境。然后，通过将相应快照应用于虚拟机可将虚拟机恢复为任何以前的状态。

市场需要一种能够充分利用虚拟机的特性，提高复现故障的速度，利于人工分析同一故障的不同运行序列并可以回溯至缺陷引入点，从而指出软件缺陷在源代码中可能存在的位置的在线仿真和查错方法，本发明解决这样的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于虚拟机快照的二分法在线仿真和查错方法，本发明通过充分利用虚拟机的特性，实现提高复现故障的速度，利于人工分析同一故障的不同运行序列，可以回溯至缺陷引入点，从而指出软件缺陷在源代码中可能存在的位置。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于虚拟机快照的二分法在线仿真和查错方法，＝包括如下步骤：

步骤一，利用待在线仿真和查错的软件组件及其软件环境生成0号镜像；

a)在虚拟机管理平台中，部署待在线仿真和查错的软件组件和设置好的目标操作系统、第三方软环境，网络初始配置，目标程序系统；

b)部署桩代码脚本程序；

c)将此虚拟机制作为初始虚拟机镜像，称之为0号镜像；

步骤二：生成相互独立的多份虚拟机运行环境快照形成虚拟机镜像矩阵；

a)设问题出现的概率为p,p∈(0,1]，为了保证几率复现，部署个工程实例数；其中k为可靠性参数，k0；

b)利用虚拟机管理API部署多份0号镜像实例，并部署相关的虚拟网络环境；将0号镜像实例化为运行态虚拟机；