Test of shared memory concurrent programs

Este trabalho propõe um modelo de teste para programas concorrentes que utilizam memória compartilhada. O modelo é inovador em três aspectos principais: (1) tratar a sincronização e a comunicação de threads de forma separada, (2) considerar a sincronização decorrente da inicialização/finalização de threads, e (3) apresenta um método baseado em timestamps para determinar as comunicações exercitadas em uma dada execução do programa. Os critérios de cobertura existentes para programas concorrentes foram adaptados ao contexto de programas baseados no paradigma de memória compartilhada. A ferramenta chamada ValiPThread foi implementada neste trabalho para apoiar a aplicação do modelo e dos critérios definidos. Com essa ferramenta é possível criar sessões de teste que podem ser salvas, interrompidas e retomadas a qualquer momento. Também é possível adicionar e executar casos de teste, avaliando a cobertura do código fonte em relação aos critérios de teste. A implementação da ferramenta mostra que é possível instanciar o modelo proposto em um software que auxilie a atividade de teste no contexto de programas com memória compartilhada. O trabalho apresenta soluções significativas para os principais desafios impostos pela programação concorrente para a atividade de teste, destacando-se dentre eles: (1) desenvolvimento de novas técnicas de análise estática para analisar programas concorrentes no contexto de memória compartilhada; (2) testar aspectos cruciais à programação concorrente como: sincronização, comunicação e fluxo de dados; (3) reproduzir uma execução de maneira controlada; (4) mapeamento de critérios de teste já existentes para programas concorrentes com passagem de mensagem para o contexto de memória compartilhada; (5) projetar critérios de fluxo de dados para programas concorrentes, considerando variáveis compartilhadas e (6) desenvolvimento de uma ferramenta de apoio a essas atividadesThis work presents a novel test model for shared memory concurrent programs. Some important new features in this model are: (1) analysis the communication and synchronization in an isolated manner, (2) examines the synchronization due the start and the finish of threads, and (3) employs a method based on timestamps to check the communication exercised for an execution of the program. The coverage criteria set defined for concurrent programs was adjusted to the shared memory programs. In this work, the tool ValiPThread was implemented to support the application of the test model and of the coverage criteria. This tool allows to create a test session that can be saved, stopped and resumed at any time. In this tool is also possible to add and to execute test cases, analyzing the source code coverage with respect to the coverage criteria. The new tool shows that is possible instance the proposed model in a software that supports the test activity in context of shared memory. This work presents solutions for the major challenges related to task of to test concurrent programs, such as: (1) develop new techniques to do static analyzes of shared memory programs; (2) test important aspects to concurrent programs such as like: synchronization, communication and data flow; (3) replay and deterministic re-execution; (4) adjust coverage criteria from the context of message passing concurrent programs to shared memory context; (5) design data flow criteria based on shared variables and (6) build a tool to support these activitie