一種基于Makefile自動編譯技術(shù)實(shí)現(xiàn)的軟件源文件靜態(tài)分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于Makefile自動編譯方法的靜態(tài)分析自動化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟件開發(fā)中，為了保證軟件的質(zhì)量，一般會采取多種方式來進(jìn)行軟件品質(zhì)的確保:編譯器分析，靜態(tài)分析，單元測試，功能測試，系統(tǒng)測試等。眾所周知，問題發(fā)現(xiàn)的越早，修正解決問題的代價(jià)就越低。靜態(tài)分析就是一種在軟件工程的前期，編碼完成之后就能實(shí)施的有效手段。
[0003]靜態(tài)分析的技術(shù)一般會包含:預(yù)處理模塊、詞法分析模塊、語法分析模塊、控制流分析模塊和數(shù)據(jù)流分析模塊，所用到這些模塊的技術(shù)和編譯技術(shù)存在很大的相似性。源文件進(jìn)行編譯時(shí)用到的參數(shù)，和靜態(tài)分析時(shí)需要用到的參數(shù)信息，大部分是相同的。靜態(tài)分析工具為了能夠檢查出更多的詞法錯誤，語法語義的錯誤，就需要獲得每個源文件的更多更詳盡的編譯參數(shù)，來構(gòu)建詞法/語法信息更完整的模型。
[0004]隨著軟件工程的規(guī)模越來越大，源文件也越來越多；而且每個源文件編譯的時(shí)候會有不同的編譯參數(shù)，導(dǎo)致工程越來越復(fù)雜。這種情況下，對源文件個數(shù)龐大且參數(shù)復(fù)雜的工程進(jìn)行靜態(tài)分析，就需要花費(fèi)很大人力對每個源文件逐一進(jìn)行信息提取，逐一進(jìn)行靜態(tài)分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的軟件工程源文件靜態(tài)分析工作量巨大，需要花費(fèi)很大人力對每個源文件逐一進(jìn)行信息提取，逐一進(jìn)行靜態(tài)分析，分析過程復(fù)雜，對基于多種編譯器的工程源文件無法實(shí)現(xiàn)自動化的靜態(tài)分析。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于Makefile自動編譯技術(shù)實(shí)現(xiàn)的軟件源文件靜態(tài)分析方法，包括以下步驟:步驟一:調(diào)用Make工具對自動化編譯所用的Makefile工程文件內(nèi)容進(jìn)行解析，獲得待編譯的源文件的編譯命令行，截獲該編譯命令行，并暫停make的執(zhí)行權(quán)；步驟二:將截獲的編譯命令行格式化，將編譯命令行分離成編譯命令和編譯選項(xiàng)；通過編譯命令進(jìn)行編譯器匹配；能匹配到編譯器的，解析編譯命令行，獲取靜態(tài)分析命令行；不能匹配到編譯器的，跳轉(zhuǎn)步驟四；步驟三:將執(zhí)行權(quán)交給交給獲取到的靜態(tài)分析命令行，由靜態(tài)分析命令行執(zhí)行編譯源文件的靜態(tài)分析工作；靜態(tài)分析完成后，將解析結(jié)果輸出到log文件中，并將執(zhí)行權(quán)限交還給Make ;步驟四:Make工具重新獲得執(zhí)行權(quán)限后，繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前的編譯命令行；步驟五:當(dāng)Make工具獲取到下一條編譯命令行時(shí)，則跳轉(zhuǎn)到步驟一；否則，跳轉(zhuǎn)到步驟六；步驟六:將靜態(tài)分析結(jié)果文件格式化成CSV格式；根據(jù)解析結(jié)果，將存在問題的解析項(xiàng)插入到對應(yīng)源文件的對應(yīng)位置；輸出靜態(tài)分析過程中存在問題的源文件列表。
[0007]現(xiàn)在軟件行業(yè)大都使用Makefile來管理自己的工程，源文件信息和編譯信息都記錄在Makefile中，然后利用make命令工具，就能自動的進(jìn)行編譯。這種情況下，靜態(tài)分析工具就可以通過對Makefile信息的解析，獲取靜態(tài)分析所需要的編譯參數(shù)；make工具的執(zhí)行過程是解析Makef ile，對管理的所有源文件按指定的順序逐個進(jìn)行編譯，這個過程是自動進(jìn)行的；靜態(tài)分析工具也需要對每個源文件逐個進(jìn)行分析，本發(fā)明方法通過采用Make工具和靜態(tài)分析工具交叉獲得執(zhí)行權(quán)的方式，在make工具按順序針對每一個源文件生成一條編譯命令并逐條執(zhí)行的同時(shí)，完成靜態(tài)分析的工作。本方法把編譯命令替換成靜態(tài)分析命令，把不需要的參數(shù)去掉，同時(shí)添加靜態(tài)分析需要的參數(shù)；然后由make逐條執(zhí)行替換過的命令行，無需用戶對靜態(tài)編譯工具進(jìn)行額外的學(xué)習(xí)，只需執(zhí)行一條簡單的解析命令(LINUX平臺)或鼠標(biāo)一鍵操作(WINDOWS平臺)，即可完成代碼的靜態(tài)分析工作，大大提高了工作效率和靜態(tài)分析工具的使用性。
[0008]
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明公開了一種基于Make命令，實(shí)現(xiàn)自動化調(diào)用PGRelief靜態(tài)分析軟件工程源文件的方法。本發(fā)明的方法所述處理方法包括:借助make命令對自動化編譯所用的Makefile工程文件進(jìn)行解析；生成每個源文件的編譯命令；對生成的命令信息進(jìn)行解析，生成當(dāng)前文件所對應(yīng)的靜態(tài)分析命令；對當(dāng)前文件進(jìn)行靜態(tài)分析，并保存解析結(jié)果；返回make命令處理，執(zhí)行編譯命令編譯當(dāng)前源文件。
[0010]
[0011]本發(fā)明支持WINDOWS和LINUX兩個平臺，能夠?qū)诙喾N編譯器的工程源文件進(jìn)行自動化的靜態(tài)分析，無需用戶對靜態(tài)編譯工具進(jìn)行額外的學(xué)習(xí)，只需執(zhí)行一條簡單的解析命令(LINUX平臺)或鼠標(biāo)一鍵操作(WINDOWS平臺)，即可完成代碼的靜態(tài)分析工作，大大提高了工作效率和靜態(tài)分析工具的使用性。
[0012]本實(shí)施例采用Linux平臺GCC編譯器，并以32位Linux系統(tǒng)ppc-linux-gcc為例:
[0013]在C工程文件的根目錄中，先執(zhí)行自動化解析工具pgr_make.rb，初始化自動解析過程中需要的環(huán)境變量；
[0014]然后調(diào)用make 解析 Makefile ；
[0015]接著，從make中截獲已解析的編譯命令行生成pgr5_ppc_linux-gcc解析命令行；
[0016]接著，執(zhí)行pgr5_ppc-linux-gcc命令行，生成針對于該編譯命令行的pgr5靜態(tài)分析命令行；
[0017]接著，執(zhí)行生成的pgr5靜態(tài)分析命令行；
[0018]接著，返回Make工具，完成編譯命令行的執(zhí)行，Make工具繼續(xù)解析Makef ile并重復(fù)以上工作，直至對整個C工程的源文件完成靜態(tài)分析處理。
[0019]在對整個C工程的源文件進(jìn)行靜態(tài)分析完成后，pgr_make.rb將解析結(jié)果格式化成CSV格式，方便用戶查看，具體的處理流程是按如下步驟進(jìn)行:
[0020]選定一個待解析的C工程文件，編譯器為ppc-linux-gcc,進(jìn)入到工程的根目錄執(zhí)\s pgr—make, rb ；
[0021]pgr_make.rb作為對整個工程靜態(tài)分析的入口，在執(zhí)行靜態(tài)分析前，會初始化一系列環(huán)境變量，環(huán)境變量初始化完成后，開始執(zhí)行靜態(tài)分析工作，靜態(tài)分析流程如下:
[0022]步驟1、調(diào)用Make工具解析Makefile，獲取編譯源文件的編譯命令行；
[0023]在Make工具解析完一條待執(zhí)行的編譯命令行之后，在執(zhí)行該條編譯命令行之前，截獲該條編譯命令行，并執(zhí)行compiIerContro1.rb中的自定義操作，操作完成后會將執(zhí)行權(quán)交給Make工具，使之繼續(xù)執(zhí)行該條編譯命令行；截取編譯命令行的操作定義在Make工具的 job.c 中的 job_next_commandO 函數(shù)中。
[0024]步驟1.1、截取Make工具已解析的Makefile中的編譯命令行。
[0025]步驟1.2、調(diào)用systemO函數(shù)，執(zhí)行compiIerControI.rb，調(diào)用形式為system( “compilerControl.rb編譯命令行”)；調(diào)用systemO函數(shù)后，Make工具將執(zhí)行權(quán)限交給 compilerControl.rb。
[0026]步驟2、解析編譯命令行，獲取PGRelief靜態(tài)分析命令行。
[0027]步驟2.1、compilerControl.rb獲得執(zhí)行權(quán)限后，將截獲的編譯命令行進(jìn)行格式化；格式化的目的主要是分離編譯命令行的編譯命令和編譯選項(xiàng)。
[0028]步驟2.2、從格式化后的編譯命令行中提取編譯命令，進(jìn)行編譯器匹配。若匹配到ppc-linux-gcc編譯器，則繼續(xù)向下執(zhí)行；若未匹配(該編譯器不是ppc-linux-gcc或該條命令行不是編譯命令行)則跳轉(zhuǎn)到步驟4。
[0029]步驟2.3、根據(jù)匹配到的編譯命令ppc-linux-gcc選擇pgr_fake腳本文件。文件名為 pgr5_ppc-l inux-gcc
[0030]步驟2.4、使用pgr5_ppc-l inux-gcc替換原編譯命令行中的編譯命令ppc-