Refactorings of Design Defects using Relational Concept Analysis

Software engineers often need to identify and correct design defects, ıe} recurring design problems that hinder development and maintenance\ud by making programs harder to comprehend and--or evolve. While detection\ud of design defects is an actively researched area, their correction---mainly\ud a manual and time-consuming activity --- is yet to be extensively\ud investigated for automation. In this paper, we propose an automated\ud approach for suggesting defect-correcting refactorings using relational\ud concept analysis (RCA). The added value of RCA consists in exploiting\ud the links between formal objects which abound in a software re-engineering\ud context. We validated our approach on instances of the <span class='textit'></span>Blob\ud design defect taken from four different open-source programs

On evaluating obfuscatory strength of alias-based transforms using static analysis

Abstract — Aliasing occurs when two variables refer to the same memory location. This technique has been exploited for constructing resilient obfuscation transforms in languages that extensively use indirect referencing. The theoretical basis for these transforms is derived from the hard complexity results of precisely determining which set of variables refer to the same memory location at a given program point during execution. However, no method is known for randomly generating hard problem instances. Unless we are able to evaluate the obfuscatory strength of these transforms using static analysis tools, we cannot correlate the resilience expected in theory with what actually holds in practice. In this contribution, we will outline the main difficulties in experimentally evaluating obfuscatory strength and give an overview of techniques that are suited for analysing wellestablished alias-based obfuscation transforms. I

Improving Generalization Level in UML Models Iterative Cross Generalization in Practice

International audienc

Détection et correction automatique des défauts de conception au moyen de l’apprentissage automatique pour l’amélioration de la qualité des systèmes

RÉSUMÉ: La maintenance logicielle apparait comme l’activité la plus coûteuse dans le cycle du développement : plus de 80% des ressources lui sont consacrées. Au cours des activités de maintenance, l’architecture et la conception du logiciel sont très peu prises en compte. Il s’en suit une dégradation progressive de ces artefacts dus à des défauts de conception. Ces défauts peuvent avoir été introduits dès la première conception mais également par les maintenances du logiciel. La dégradation de la conception du logiciel rend encore plus difficile la compréhension du logiciel et les maintenances à venir, créant ainsi un cycle vicieux. Nous nous proposons dans ce projet de recherche de contribuer à réduire la dégradation des conceptions logicielles en mettant en place un système intégré de détection et de correction automatiques des défauts de conception et également un suivi de la qualité de la conception. Ce système, nommé SUDERCO, est basé sur l’apprentissage automatique et vise à fournir un cadre souple et évolutif pour aider à réduire les coûts de maintenance par la préservation de la conception. ---------- ABSTRACT: Software maintenance is emerging as the most expensive activity in the development cycle: more than 80% of resources are devoted to it. During maintenance activities, architecture and design of the software are rarely taken into account. It follows a progressive deterioration of these artifacts due to design defects. These defects may have been introduced not only in the first design, but also during the maintenance of the software. The degradation of software design makes it even harder to understand the software and perform future maintenance, creating a vicious cycle. We propose a research plan to contribute in minimizing the degradation of software designs by providing an integrated system for the automatic detection and correction of design defects, along with monitoring the design quality. This system, called SUDERCO, is based on machine learning techniques and aims at providing a flexible and scalable tool to help reduce maintenance costs by preserving the design

가상머신의 메모리 관리 최적화

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2014. 2. 문수묵.Memory management is one of key components in virtual machine and also affects overall performance of virtual machine itself. Modern programming languages for virtual machine use dynamic memory allocation and objects are allocated dynamically to heap at a higher rate, such as Java. These allocated objects are reclaimed later when objects are not used anymore to secure free room in the heap for future objects allocation. Many virtual machines adopt garbage collection technique to reclaim dead objects in the heap. The heap can be also expanded itself to allocate more objects instead. Therefore overall performance of memory management is determined by object allocation technique, garbage collection and heap management technique. In this paper, three optimizing techniques are proposed to improve overall performance of memory management in virtual machine. First, a lazy-worst-fit object allocator is suggested to allocate small objects with little overhead in virtual machine which has a garbage collector. Then a biased allocator is proposed to improve the performance of garbage collector itself by reducing extra overhead of garbage collector. Finally an ahead-of-time heap expansion technique is suggested to improve user responsiveness as well as overall performance of memory management by suppressing invocation of garbage collection. Proposed optimizations are evaluated in various devices including desktop, embedded and mobile, with different virtual machines including Java virtual machine for Java runtime and Dalvik virtual machine for Android platform. A lazy-worst-fit allocator outperform other allocators including first-fit and lazy-worst-fit allocator and shows good fragmentation as low as rst-t allocator which is known to have the lowest fragmentation. A biased allocator reduces 4.1% of pause time caused by garbage collections in average. Ahead-of-time heap expansion reduces both number of garbage collections and total pause time of garbage collections. Pause time of GC reduced up to 31% in default applications of Android platform.Abstract i Contents iii List of Figures vi List of Tables viii Chapter 1 Introduction 1 1.1 The need of optimizing memory management . . . . . . . . . . . 2 1.2 Outline of the Dissertation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Chapter 2 Backgrounds 4 2.1 Virtual Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Memory management in virtual machine . . . . . . . . . . . . . . 5 Chapter 3 Lazy Worst Fit Allocator 7 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2 Allocation with fits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3 Lazy fits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.1 Lazy worst fit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 iii 3.4 Experimental results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.4.1 LWF implementation in the LaTTe Java virtual machine 14 3.4.2 Experimental environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.4.3 Performance of LWF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.4.4 Fragmentation of LWF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.5 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Chapter 4 Biased Allocator 24 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.3 Biased allocator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.3.1 When to choose an allocator . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.3.2 How to choose an allocator . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4.4 Analyses and implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.5 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.5.1 Total pause time of garbage collections . . . . . . . . . . . 36 4.5.2 Eect of each analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.5.3 Pause time of each garbage collection . . . . . . . . . . . 38 4.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Chapter 5 Ahead-of-time Heap Management 42 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.3 Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.3.1 Garbage Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.3.2 Heap expansion heuristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.4 Ahead-of-time heap expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 5.4.1 Spatial heap expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 iv 5.4.2 Temporal heap expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 5.4.3 Launch-time heap expansion . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.5 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.5.1 Spatial heap expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 5.5.2 Comparision of spatial heap expansion . . . . . . . . . . . 61 5.5.3 Temporal heap expansion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 5.5.4 Launch-time heap expansion . . . . . . . . . . . . . . . . 72 5.6 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Chapter 6 Conculsion 74 Bibliography 75 요약 84 Acknowledgements 86Docto

Identification et localisation des préoccupations fonctionnelles dans un code légataire Java

Traditionnellement, les applications orientées objets légataires intègrent différents aspects fonctionnels. Ces aspects peuvent être dispersés partout dans le code. Il existe différents types d’aspects : • des aspects qui représentent des fonctionnalités métiers ; • des aspects qui répondent à des exigences non fonctionnelles ou à d’autres considérations de conception comme la robustesse, la distribution, la sécurité, etc. Généralement, le code qui représente ces aspects chevauche plusieurs hiérarchies de classes. Plusieurs chercheurs se sont intéressés à la problématique de la modularisation de ces aspects dans le code : programmation orientée sujets, programmation orientée aspects et programmation orientée vues. Toutes ces méthodes proposent des techniques et des outils pour concevoir des applications orientées objets sous forme de composition de fragments de code qui répondent à différents aspects. La séparation des aspects dans le code a des avantages au niveau de la réutilisation et de la maintenance. Ainsi, il est important d’identifier et de localiser ces aspects dans du code légataire orienté objets. Nous nous intéressons particulièrement aux aspects fonctionnels. En supposant que le code qui répond à un aspect fonctionnel ou fonctionnalité exhibe une certaine cohésion fonctionnelle (dépendances entre les éléments), nous proposons d’identifier de telles fonctionnalités à partir du code. L’idée est d’identifier, en l’absence des paradigmes de la programmation par aspects, les techniques qui permettent l’implémentation des différents aspects fonctionnels dans un code objet. Notre approche consiste à : • identifier les techniques utilisées par les développeurs pour intégrer une fonctionnalité en l’absence des techniques orientées aspects • caractériser l’empreinte de ces techniques sur le code • et développer des outils pour identifier ces empreintes. Ainsi, nous présentons deux approches pour l’identification des fonctionnalités existantes dans du code orienté objets. La première identifie différents patrons de conception qui permettent l’intégration de ces fonctionnalités dans le code. La deuxième utilise l’analyse formelle de concepts pour identifier les fonctionnalités récurrentes dans le code. Nous expérimentons nos deux approches sur des systèmes libres orientés objets pour identifier les différentes fonctionnalités dans le code. Les résultats obtenus montrent l’efficacité de nos approches pour identifier les différentes fonctionnalités dans du code légataire orienté objets et permettent de suggérer des cas de refactorisation.Object oriented applications integrate various functional aspects. These aspects can be scattered everywhere in the code. There are various types of aspects : • aspects which represent business functionalities ; • aspects related to non functional requirements or to design concerns such as robustness, distribution, and security. The code representing such aspects can be located in different class hierarchies. Researchers have been interested in the problem of the modularisation of these aspects and many approaches were proposed : oriented programming subjects, oriented programming Aspects and oriented programming view. These approaches offer techniques and tools for designing object oriented applications based on the composition of slices of various aspects. The main benefit of the separation of aspects is supporting reuse and maintenance. Consequently, it is well worth identifying and extracting aspects of legacy object oriented applications. Our work mainly focuses on functional aspects. Assuming that the code of a functional aspect or a feature has a functional cohesion (dependencies between elements), we suggest methods for identifying such features from the code. The idea is to identify, in the absence of any aspect oriented paradigm, the techniques used for implementing a feature in the code. Our approach consists of : • identifying techniques used by developers to integrate a feature in the absence of aspect oriented techniques • characterizing the patterns of these techniques • and developing tools to identify these patterns. We present two approaches for the identification of the existing features in the object oriented code. The first one identifies various design patterns which integrates these features in the code. The second approach uses the formal concept analysis to identify the recurring features in the code. We experiment our approaches to identify functional features in different open source object oriented applications. The results show the efficiency of our approaches in identifying various functional features in the legacy object oriented, and can some times suggest refactoring