[本站讯]近日,网络空间安全学院师生在程序设计语言与系统软件方向取得重要突破,研究成果“Path-Sensitive Abstract Interpretation for WCET Estimation”被程序语言领域国际顶级会议PLDI 2026(ACM SIGPLAN Conference on Programming Language Design and Implementation)接收。论文第一作者为山东大学网络空间安全学院博士研究生肖上上,通讯作者为学院教授张伟。

最坏执行时间(Worst-Case Execution Time, WCET)分析是实时系统设计与安全验证中的核心基础问题,广泛应用于自动驾驶、航空航天及工业控制等关键领域。然而,由于处理器缓存行为具有显著的路径相关性,现有基于抽象解释的方法通常在控制流汇合点对不同路径的缓存状态进行保守合并,从而引入较大的分析悲观性,导致WCET估计结果显著偏大,影响其实用性与精度。
针对上述问题,团队提出了一种路径敏感的抽象解释缓存分析方法。该方法通过引入路径敏感抽象缓存状态(PS-ACS),在程序分析过程中保留来自不同执行路径的关键缓存状态,从而精细刻画路径相关的缓存行为。同时,研究设计了基于相似度度量(Relative-Difference, R-DIFF)的状态合并策略,仅对行为相近的缓存状态进行选择性融合,在控制状态数量的同时尽可能保留路径信息,并进一步与经典的隐式路径枚举技术(IPET)框架集成,实现对程序执行时间的精细建模。实验结果表明,该方法在多个标准嵌入式基准上平均可将WCET估计误差降低约24.83%,在复杂分支程序中最高提升可达76.06%,同时保持良好的分析效率。
PLDI是由国际计算机学会ACM SIGPLAN主办的程序语言领域顶级会议,与POPL、OOPSLA并列为该方向最具影响力的三大会议之一,被中国计算机学会(CCF)评为A类会议。该会议长期聚焦编译技术、程序分析与系统软件等前沿问题,代表了程序语言与系统软件研究的国际最高水平。近年来,中国大陆在PLDI上的发表数量分别为:2025年5篇、2024年5篇、2023年2篇。山东大学此次被接收的论文,是学校首次在PLDI发表成果。