[논문]자바 프로그램을 위한 복합 디버깅 시스템의 설계

고훈준

doi:10.5392/jkca.2009.9.1.081

자바 프로그램을 위한 복합 디버깅 시스템의 설계
Design of Hybrid Debugging System for Java Programs 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.9 no.1, 2009년, pp.81 - 88

초록
AI-Helper

기존 연구에서는 자바 프로그램에서 논리적인 오류를 찾기 위한 기술로 HDTS를 제안했었다. HDTS는 알고리즈믹 프로그램 디버깅 기술을 이용하여 실행트리에서 오류를 포함하고 있는 메소드를 찾고, 단계적 프로그램 디버깅 기술을 이용하여 오류를 포함하고 있는 메소드에서 오류가 있는 문장을 찾아낸다. 그리고 분할 기술을 이용하여 오류를 포함하고 있는 메소드 내의 문장 중에서 디버깅에 관련이 없는 문장과 실행트리에서 불필요한 노드를 제거하여 노드의 수를 줄임으로서 사용자가 디버깅하는 횟수를 최소화할 수 있는 프로그램 디버깅 기술이다. 본 논문은 자바 프로그램을 디버깅할 수 있는 HDTS 시스템을 구현하기 위한 설계를 한다. 먼저, 자바의 부분언어를 정의하고 자바 원시 코드를 번역할 수 있는 번역기와 실행할 수 있는 가상머신을 설계한다. 그리고 사용자가 디버깅하기 위한 사용자 그래픽 인터페이스를 설계한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In the previous work, we presented HDTS for locating logical errors in Java programs. The HDTS locates an erroneous method at an execution tree using an algorithmic program debugging technique and locates a statement with errors in the erroneous method using a step-wise program debugging. The technique can remove the unnecessary statements and nodes in debugging using a program slicing technique at the execution tree. So HDTS reduces the number of program debugging. In this paper, we design HDTS system for debugging java programs. We define small subset of Java language and design the translator that translates java source codes and the virtual machine that runs java programs. We design GUI(Graphical User Interface) for debugging.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 HDTS 기술을 구현하기 위해 HDTS 시스템을 설계하였다. 첫째, 제안된 HDTS를 테스트하기 위한 기본형 언어로 자바의 동적 결합, 상속, 그리고 인터페이스와 같은 객체지향의 특징을 포함하고 있는 자바의 부분언어를 정의하였다.
본 논문에서는 [1]에서 제안한 HDTS 기술을 기반으로 자바 프로그램을 디버깅할 수 있는 HDTS 시스템을 설계한다.
이 디버깅의 목적은 가능한 한 프로그래머와 디버깅 시스템과의 상호작용을 최소화하여 프로그래머가 논리적인 오류를 빠르고 쉽게 발견하기 위한 것이다.

제안 방법

프로그램 변환기는 WINDOW용 Lex & Yacc을 이용하여 어휘 분석과 파서, 중간코드 생성기로 설계하였다. 그리고 59개의 중간코드를 정의하여 중간코드를 생성하고 이를 실행하는 프로그램 실행기와 실행 트리를 생성할 수 있는 트리 생성기를 포함하는 실행트리 생성기를 설계하였다.
프로그램 변환기는 원시 프로그램을 입력 받아 어휘 분석기와 파서를 이용하여 어휘 분석과 구문 분석을 수행한다. 그리고 상속 관계와 프로그램의 자료 흐름과 제어 흐름을 기반으로 멤버 변수의 입/출력 정보를 저장하기 위해 AST(abstract syntax tree)와 이들 정보를 저장하고 있는 심볼 테이블(symbol table)[5]을 생성한다. 심볼 테이블의 중요 부분은 다음과 같다.
첫째, 제안된 HDTS를 테스트하기 위한 기본형 언어로 자바의 동적 결합, 상속, 그리고 인터페이스와 같은 객체지향의 특징을 포함하고 있는 자바의 부분언어를 정의하였다. 둘째, 설계한 프로그래밍 언어를 디버깅하기 위해 탐색기와 번역기 그리고 가상기계를 설계하였다. 탐색기는 프로그램을 작성하고 디버깅할 수 있는 편집기와 실행트리 브라우저, 실행트리 탐색 메시지 윈도우로 구성하였다.
탐색기는 프로그램을 작성하고 디버깅할 수 있는 편집기와 실행트리 브라우저, 실행트리 탐색 메시지 윈도우로 구성하였다. 번역기는 프로그램 변환기, 실행 트리 생성기, HDTS 디버거로 구성하여 설계하였다. 프로그램 변환기는 WINDOW용 Lex & Yacc을 이용하여 어휘 분석과 파서, 중간코드 생성기로 설계하였다.
본 논문에서는 복합 디버깅 기술 HDTS를 지원하는 디버깅 시스템을 구현하기 위해 자바 언어를 사용하였다. [그림 1]에서 정의한 추상구문은 자바의 부분 언어로 [6]의 언어 명세를 기반으로 정의하였다.
본 장에서는 HDTS를 이용하여 자바 프로그램 내에 포함된 논리적인 오류를 발견하는 HDTS 시스템을 설계한다.
본 논문에서는 HDTS 기술을 구현하기 위해 HDTS 시스템을 설계하였다. 첫째, 제안된 HDTS를 테스트하기 위한 기본형 언어로 자바의 동적 결합, 상속, 그리고 인터페이스와 같은 객체지향의 특징을 포함하고 있는 자바의 부분언어를 정의하였다. 둘째, 설계한 프로그래밍 언어를 디버깅하기 위해 탐색기와 번역기 그리고 가상기계를 설계하였다.
둘째, 설계한 프로그래밍 언어를 디버깅하기 위해 탐색기와 번역기 그리고 가상기계를 설계하였다. 탐색기는 프로그램을 작성하고 디버깅할 수 있는 편집기와 실행트리 브라우저, 실행트리 탐색 메시지 윈도우로 구성하였다. 번역기는 프로그램 변환기, 실행 트리 생성기, HDTS 디버거로 구성하여 설계하였다.
프로그램 변환기는 WINDOW용 Lex & Yacc을 이용하여 어휘 분석과 파서, 중간코드 생성기로 설계하였다.

이론/모형

가상 기계는 Jonathan Amsterdam[3]이 제시한 가상 기계를 기반으로 스택 기반 가상 기계로 설계하였으며, 다음 기본적인 다섯 가지 전제 조건을 가지고 설계하였다.
어휘 분석과 구문 분석은 WINDOWS용 Lex & Yacc[10] 의 자동화 도구를 사용하여 개발하였다.

후속연구

지금까지 이루어진 연구를 바탕으로 앞으로 수행해야할 일은 완전한 자바 언어에 대해 처리할 수 있는 디버거 시스템을 개발해야 하고, HDTS 탐색기를 향상시키는 것이다. 그래픽 사용자 인터페이스는 사용자가 디버깅하는 효율에 크게 영향을 끼친다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	자바 프로그램 내에 포함된 논리적인 오류를 발견하는 HDTS 시스템의 전반적인 시스템 구조는 무엇으로 구성되는가?	HDTS 시스템의 기능적인 구조는 [그림 2]와 같다. 전반적인 시스템 구조는 프로그램 변환기(program translator), 실행 트리 생성기(execution tree generator), HDTS 디버거, 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface)를 지원하는 HDTS 탐색기로 구성된다.
	본 논문에서 복합 디버깅 기술 HDTS를 지원하는 디버깅 시스템을 구현하기 위해 어떤 언어를 사용하였는가?	본 논문에서는 복합 디버깅 기술 HDTS를 지원하는 디버깅 시스템을 구현하기 위해 자바 언어를 사용하였다. [그림 1]에서 정의한 추상구문은 자바의 부분 언어로 [6]의 언어 명세를 기반으로 정의하였다.
	프로그램의 오류는 무엇을 통해 발견하고 수정할 수 있는가?	프로그램의 오류는 테스팅(testing)과 디버깅(debugging)을 하거나 검증(verification)을 통해 발견하고 수정할 수 있다. 다양한 검증 기술들은 사용자의 참여를 최소화하면서 자동으로 프로그램의 오류를 발견할 수 있도록 연구되고 있다.

참고문헌 (11)

고훈준, "자바 원시 코드에서 논리적인 오류를 찾는 복합 디버깅 기술의 설계", 한국콘텐츠학회논문지, 제6권, 제10호, pp.114-125, 2006.

원문보기 상세보기
H. Agrawal, Toward Automatic Debugging of Computer Programs, Ph. D. Thesis, Purdue University, 1991.
J. Amsterdam, A SIMPL Compiler, BYTE, Vol.110, No.11, 1985.
Z. Chen and B. Xu, "Slicing Object-Oriented Java Programs", ACM SIGPLAN Notices, Vol.36, No.4, pp.33-40, 2001.

상세보기
C. W. Fraser and D. R. Hanson, "A Retargetable Compiler for ANSIC," ACM SIGPLAN Notices Vol.26, No.10, pp.29-43, 1991.

상세보기
J. Gosling, B. Joy and G. Steel, Java Languages Specification, Addison-Wesley, 1996.
M. Khouzam and T. Kunz, "Single Stepping in Event-Visualization Tools", P. of the 1996 CAS Conference, pp.103-114, 1996.
G. Kokai, L. Harmath, and T. Gyim'othy, "Algorithmic Debugging and Testing of Prolog Programs," P. of the 4th International Conference on Logic Programming, 8th Workshop on Logic Programming Environments Leuven-ICLP '97, pp.14-21, 1997.
H. J. Kouh and W. H. Yoo, "The Efficient Debugging System for Locating Logical Errors in Java Programs," P. of International Conference on Computational Science and Its Application-ICCSA 2003, LNCS, Vol.2667, pp.684-693, 2003
J. R. Levine, T. Mason, and D. Brown, LEX & YACC, O'Reilly & Associates, Inc., 1995.
F. Tip, "A survey of program slicing techniques," J. of Programming Languages, Vol.3, No.3, pp.121-189, 1995.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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