JP5432674B2 - 監視装置及び対象システムコールを呼び出している関数の抽出方法 - Google Patents

監視装置及び対象システムコールを呼び出している関数の抽出方法 Download PDF

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本発明は、ブラックボックス化されたOSにパッチを適用した場合の影響範囲を予測する技術に関する。
コンピュータのオペレーションシステム(以下、OSという)がリリースされ、広く一般に使用された状態になってから、しばしば、リリース後に発見された不具合を修正するためのパッチがベンダーから提供される。対象となるOSを搭載したすべてのコンピュータで、このパッチが適用されることが好ましいが、企業などのコンピュータシステムにおいては、パッチの適用が定着していない。
その理由としては、例えば、そのOS上で動作するアプリケーションの運用担当者にとっては、パッチを適用することによるアプリケーションへの影響が予測できないことがあげられる。つまり、アプリケーションの開発者は、パッチを適用してもアプリケーションが支障なく動作することを確認するために、あらゆるパターンのテストデータを作成してのテストを行わなければならないという面倒がある。
一方、OSなどのインフラを管理する担当者は、OS及びパッチの中身がそもそもブラックボックス化されているため、パッチの必要性や、パッチ適用による影響を把握できない。このため、インフラの担当者がアプリケーションの運用担当者に対して、パッチ適用による影響を説明できないので、パッチを適用することについて、アプリケーションの運用担当者の同意を得ることが難しい。
特許文献1には、ファイルアクセス権などのプログラムの設定を変更したときに、プログラム相互間の影響を予測する技術が記載されている。
特開2007−257315号公報
しかしながら、特許文献1の技術は、変更の内容が予めわかっている場合に適用可能な技術であり、この技術により、ブラックボックス化されたOSにパッチを適用した場合の影響範囲を予測することはできない。
そこで、本発明の目的は、ブラックボックス化されたOSにパッチを適用した場合の影響範囲を予測することである。
本発明の別の目的は、ブラックボックス化されたOSにパッチを適用した場合の予測される影響範囲について、自動的にテストを行うことである。
本発明の一つの実施態様に従う監視装置は、複数のシステムコールを有するオペレーティングシステム上で、複数の関数を有するアプリケーションが動作する監視対象システムにおける、前記複数のシステムコール及び前記複数の関数の呼出関係の経路をトレースするトレース手段と、前記トレース手段がトレースした経路を示すトレースデータを記憶する記憶手段と、前記複数のシステムコールの中から、修正対象となる対象システムコールの選択を受け付ける受付手段と、前記記憶手段に記憶されているトレースデータを参照して、前記対象システムコールを直接または間接に呼び出している関数を抽出する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された関数の識別情報を出力する出力手段と、を備える。
好適な実施形態では、前記対象システムコールが修正された修正済み対象システムコールを有するオペレーティングシステム上で前記アプリケーションが動作するテスト対象システムを用いて、前記修正済み対象システムコールをテストするテスト手段をさらに備え、前記出力手段は、前記テスト手段によるテスト結果をあわせて出力するようにしてもよい。
好適な実施形態では、前記トレースデータには、前記経路内のシステムコールに対する入出力データを含み、前記テスト手段は、(1)〜(3)の処理を行うようにしてもよい。
(1)前記トレースデータから、前記対象システムコールを含む経路を抽出する。
(2)抽出された経路において、前記アプリケーションとのインタフェースとなっているインタフェースシステムコールを特定する。
(3)前記インタフェースシステムコールに対して、前記抽出された経路のトレースデータに含まれる、前記インタフェースシステムコールに対する入力データを与えて、前記インタフェースシステムコールからの応答である出力データを得る。
好適な実施形態では、前記トレース手段は、一つの経路のトレースデータを取得したときに、前記記憶手段に同一経路のトレースデータが既に保存されているときは、ここで取得したトレースデータを前記記憶手段に格納せずに破棄するようにしてもよい。または、前記トレース手段は、既にトレースデータ記憶部15に、同一経路のトレースデータに係るデータレコード群が重複して保存されているときは、一組のデータレコード群を残して他のデータレコード群を削除するようにしてもよい。
好適な実施形態では、前記トレース手段は、一つの経路のトレースデータを取得したとき、その取得した経路におけるインタフェースSCを特定し、特定されたインタフェースSCが経路に含まれているトレースデータが、前記記憶手段に既に保存されているときは、前記取得したトレースデータを破棄するようにしてもよい。または、前記トレース手段は、既にトレースデータ記憶部15に同一のインタフェースSCを含むトレースデータに係るデータレコード群が重複して保存されているときは、一組のデータレコード群を残して他のデータレコード群を削除するようにしてもよい。
好適な実施形態では、端末装置から前記監視対象システムに対してアクセスしたアクセス記録を記憶するアクセス記録記憶手段をさらに備え、前記トレース手段は、前記アクセス記録記憶手段に記録されているアクセス記録に基づいて、前記トレースデータを生成するようにしてもよい。
本発明の一実施形態に係る運用監視システム及び監視対象のシステムの全体構成を示す図である。 監視対象システム3の動作環境の一例を示す図である。 トレースデータの例を示す図である。 テストの実施及びレポート作成手順を示すフローチャートである。 レポートの一例を示す図である。 テストデータの一例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態に係る運用監視システムについて、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る運用監視システム及び監視対象のシステムの全体構成を示す。
同図に示すように本システムは、運用監視装置1を有する。運用監視装置1は、監視対象システム3を監視する。
監視対象システム3は、例えば、複数のシステムコール(以下、SCという)31,31,・・・を有するオペレーティングシステム(以下、OSという)33上で、複数の関数35,35,・・・を有するアプリケーション37が動作する。アプリケーション37は、複数の関数35,35,・・・を有するミドルウェア39上で動作しても良い。監視対象システム3は、ネットワークを介して、複数の端末装置7,7,・・・と接続されていて、各端末装置7からのリクエストに応じて動作する。
運用監視装置1には、さらに、テストシステム5が接続されている。テストシステム5は、監視対象システム3と同じ環境のOS33と、所定のテストモジュール51とを有する。例えば、テストシステム5には、既にパッチが適用され、更新されたSCがインストールされている。運用監視装置1は、更新されたSCの動作確認のために、テストシステム5を用いてテストを実行する。
ここで、OSはブラックボックス化されている。唯一、後述するトレーサー14がSCの呼出関係をトレースすることができるのみである。このトレースの結果により、OS内部のSCの呼出関係のみ把握することが可能である。
運用監視装置1は、いずれも例えば汎用的なコンピュータシステムにより構成され、以下に説明する運用監視装置1内の個々の構成要素または機能は、例えば、コンピュータプログラムを実行することにより実現される。このコンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納可能である。
運用監視装置1は、アクセス監視部11と、アクセスログ記憶部12と、トレーサー14と、トレースデータ記憶部15と、レポート生成部17と、テスト処理部18とを有する。
アクセス監視部11は、端末装置7,7,・・・から監視対象システム3に対するアクセスを監視する。例えば、アクセス監視部11は、端末装置7,7,・・・から監視対象システム3に対してアクセスしたリクエスト(アクセス記録)の内容を取得して、アクセスログ記憶部12に格納する。
アクセスログ記憶部12に格納されるリクエストは、例えば、呼出元の端末装置7の識別情報、呼び出されるアプリケーション(関数)の識別情報及びその引数(入力データ)などを含む。
トレーサー14は、監視対象システム3における複数のSC31,31,・・・及び複数の関数35,35,・・・の呼出関係の経路をトレースする。詳細なトレース手順は以下に説明する。
トレースデータ記憶部15は、トレーサー14が取得したトレースデータを記憶する。トレースデータ記憶部15に記憶されるトレースデータは、データ項目として、No151、処理ID152、呼出元153、呼出先154、入力データ155及び出力データ156を含む。No151は、トレースデータ記憶部15に格納されるレコードの識別情報である。処理ID152は、一連の呼出関係を紐付ける識別情報である。
図2は、監視対象システム3の動作環境の一例を示す。
OS33には、複数のSC31,31,・・・が含まれている。各SC31がそれぞれ動作することにより、OSの機能が実現される。アプリケーション37またはミドルウェア39には、複数の関数35,35,・・・が含まれている。アプリケーション37が所定の処理を実行する際は、それぞれの目的に応じた関数35が起動される。各関数35は、それぞれ必要に応じて他の関数、あるいはSC31を起動する。SC31も、必要に応じて他のSC31を起動する。各関数35及びSC31は、他の関数35またはSC31を呼び出すとき、引数(入力データ)を渡し、それに対する応答(出力データ)を取得する。
例えば、アプリケーション37がある処理を実行するときに、関数P1を起動する。関数P1は、その内部の処理において関数P3を起動する。以下同様に、関数P3がSC1を、SC1がSC2を、SC2がSC3を順次呼び出す。この場合、トレーサー14は、この呼出関係をトレースする。そして、図3に示すようなトレースデータを取得して、トレースデータ記憶部15に格納する。
すなわち、まず、関数P1→関数P3→SC1→SC2→SC3という順序の呼出(往路)が行われるとき、トレーサー14は、図3Aに示すようなトレースデータを獲得する。このとき、出力データ156は、まだ取得されていない。
次に、SC3→SC2→SC1→関数P3→関数P1という順序で応答が帰っていくとき(復路)、トレーサー14はそれぞれの応答の値を取得して、図3Aに示すトレースデータの出力データ156に値を追加する(図3B)。これにより、一連の呼出関係のトレースが完了する。以下、呼び出される関数及びSCと、その順序を経路と呼ぶ。例えば、上記の例であれば、「関数P1→関数P3→SC1→SC2→SC3」が経路となる。
さらに、この後、関数P2が関数P3を呼び出す処理が実行されたとする。このとき、トレーサー14は、関数P2が関数P3を呼び出した時に、図3Cに示す処理ID152が“2”のトレースデータのレコードを取得する。そして、トレーサー14は、関数P3が応答を返したときにその値を取得して出力データ156に追加する(図3D)。
トレーサー14は、上述したトレースデータの生成を、監視対象システム3を監視して、リアルタイムで行っても良い。あるいは、トレーサー14は、トレースデータの生成をリアルタイムで行うのではなく、アクセスログ記憶部12に格納されているアクセスログを参照して、トレースデータを生成しても良い。これは、監視対象システム3に対するリクエストの内容がわかれば、監視対象システム3での関数及びSCの呼出関係を再現することが可能であるからである。
改めて図1を参照すると、OS内の複数のSCのうち、いずれかのSCが指定されると、レポート生成部17はその指定されたSCを利用する関数を示すレポートを作成する。例えば、レポート生成部17は、複数のSCの中から、修正対象となる対象SCの選択を受け付ける受付手段として機能する。さらにレポート生成部17は、トレースデータ記憶部15に記憶されているトレースデータを参照して、対象SCを直接または間接に呼び出している関数を抽出する抽出手段として機能する。そして、レポート生成部17は、抽出された関数の識別情報を出力する出力手段として機能する。
これにより、例えば、あるSCに対して修正が施される場合、そのSCが対象SCとして指定されると、レポート生成部17は、トレースデータ記憶部15を参照して、その対象SCを直接または間接に呼び出しているすべての関数を抽出する。ここで抽出された関数は、対象SCを修正した場合に影響が及ぶ可能性がある関数である。そこで、レポート生成部17は、それを報知するためのレポートを作成し、図示しない出力装置(例えば表示装置、プリンタなど)を介して出力する。このレポートには、次に説明するテスト結果をあわせて表示しても良い。
テスト処理部18は、テストシステム5を用いて、修正対象となる対象SCが修正された修正済み対象システムコールの動作確認を行うためのテストを実行する。例えば、テスト処理部18は、対象SCが修正された修正済み対象システムコールを有するOS上でアプリケーションが動作するテストシステム5を用いて、修正済み対象システムコールをテストするテスト手段である。
テスト処理部18は、以下の手順でテストを行う。
まず、テスト処理部18は、トレースデータ記憶部15に記憶されているトレースデータから、対象SCを含む経路を抽出する。つまり、呼出元153または呼出先154に対象SCを含むレコードの処理ID152をキーとして、経路を抽出する。例えば、対象SCがSC2であるとき、図3のトレースデータによれば、処理ID152が“1”の4レコードが経路として抽出される。
テスト処理部18は、さらに、抽出された経路において、アプリケーション37とのインタフェースとなっているインタフェースSCを特定する。図3のトレースデータによれば、インタフェースSCは“SC1”である。
テスト処理部18は、その後、インタフェースSCに対して、抽出された経路のトレースデータに含まれる、インタフェースSCに対する入力データを与えて、インタフェースSCからの応答である出力データを得る。テスト処理部18は、テストシステム5のテストモジュール51を起動して、テストモジュール51に上記の処理を実行させる。図3の例の場合、テスト処理部18は、テストモジュール51を起動して、SC1に対して“BBB”の入力を与えて、それに対する応答を得る。これにより、SC1から更新後のSC2が呼び出されるので、SC2の動作確認が可能である。
テスト処理部18は、このテストによって得られた応答が、トレースデータに含まれているSC1の出力データ156と一致するか否かを判定する。上記の例では、テストによって得られた応答が“GGG”であるか否かを判定する。
次に、上述の実施形態に係る運用監視装置1におけるテストの実施及びレポート作成手順を、図4のフローチャートに従って説明する。
以下に説明するテストの実施及びレポート作成を行う前提として、トレーサー14が予め取得したトレースデータがトレースデータ記憶部15に格納されている。
まず、運用監視装置1は、オペレータなどによる対象SCの指定を受け付ける(S11)。
レポート生成部17は、トレースデータ記憶部15に記憶されているトレースデータのうち、指定された対象SCを含む経路を抽出する(S13)。複数の経路が存在する場合、レポート生成部17はすべての経路を抽出する。
レポート生成部17は、ここで抽出した経路に含まれている関数35をすべて抽出する(S15)。
また、レポート生成部17は、ここで抽出した経路におけるインタフェースSCを特定する(S17)。
テスト処理部18は、テストシステム5を利用して、更新後の対象SCをテストするためのテストデータを生成する(S19)。そして、テスト処理部18は、ここで生成したテストデータを用いて、テストシステム5のインタフェースSCを起動して、更新後の対象SCの動作確認のテストを行う(S20)。
レポート生成部17はレポートを作成する(S21)。ここで生成するレポートの一例を図5に示す。
同図に示すように、レポート生成部17が生成するレポート100には、対象SCを利用する関数の識別情報の表示110が含まれる。さらに、対象SCを修正した後の修正済みSCに対するテスト結果の表示120も含まれる。このテスト結果は、対象SCを利用する関数が、対象SCの修正による影響を受けるか否かがわかるように、関数と対応付けて表示される。
テスト処理部18は、テストを行うためのテストデータを、以下のいずれかの方法で生成するようにしてもよい。
図6は、テストデータの一例を示す。以下、テストデータの生成方法について、図6を参照して具体的に説明する。
テスト処理部18は、まず、トレースデータ記憶部15から、インタフェースSCを直接または間接に呼び出すインタフェースSC(呼出先154)と、インタフェースSCを呼び出す呼出元153と、入力データ155と、出力156との組み合わせをテストデータ候補として抽出する。図6の例では、テストデータ候補としてD1〜D4の4通りが抽出された場合を示す。
このとき、第一のテストデータの生成手法としては、トレースデータ記憶部15から抽出されたすべてのテストデータ候補をテストデータに使用する。つまり、この場合、図6のD1〜D4がすべてテストデータとなる。これにより、現実に過去に発生したすべての呼出パターンを網羅した、インタフェースSCのテストすることができる。
第二のテストデータの生成手法としては、テスト処理部18は、トレースデータ記憶部15から抽出したテストデータ候補のうち、インタフェースSCと呼出元との組み合わせが重複しないようにテストデータを選択する。つまり、ある関数がインタフェースSCを呼び出しているテストデータ候補が複数あったときには、それらは一つのテストデータ候補に集約する。図6の例では、D1〜D4の中から、D1とD2についてはいずれか一方のみが選択される。D3及びD4は双方が選択される。これにより、現実に過去に発生した呼出元とインタフェースSCとの組み合わせを網羅することができる。
第三のテストデータの生成手法としては、テスト処理部18は、トレースデータ記憶部15から抽出したテストデータ候補のうち、インタフェースSCが重複しないようにテストデータを選択する。図6の例では、D1〜D4の中から、D1及びD2のいずれか一方、D3及びD4のいずれか一方が選択される。これにより、現実に過去に呼び出されたインタフェースSCをすべてテストすることができる。
また、本実施形態では、トレーサー14は、トレースデータの容量を削減するために、以下のようにして、トレースデータ記憶部15が保持するトレースデータのレコードを選択しても良い。
例えば、トレーサー14が、一以上のレコードからなる、一つの経路のトレースデータを取得したとき、トレースデータ記憶部15に同一経路のトレースデータ(一以上のレコードで構成されている)が保存されているときは、ここで取得したトレースデータをトレースデータ記憶部15に格納せずに破棄するようにしてもよい。あるいは、トレーサー14は、既にトレースデータ記憶部15に、一以上のレコードからなる同一経路のトレースデータが複数保存されているときは、一組のレコード群を残して他のレコードを削除するようにしてもよい。これにより、トレースデータ記憶部15には、一の経路のトレースデータが重複しないように、一組のみ保存されるようになる。
また、トレーサー14は、一以上のレコードからなる一つの経路のトレースデータを取得したとき、その経路におけるインタフェースSCを特定する。そして、トレーサー14は、特定されたインタフェースSCを経路に含む、一以上のレコードからなるトレースデータが既にトレースデータ記憶部15に保存されているときは、ここで取得したトレースデータをトレースデータ記憶部15に格納せずに破棄するようにしてもよい。あるいは、トレーサー14は、既にトレースデータ記憶部15に、同一のインタフェースSCを含む一以上のレコードからなるトレースデータがトレースデータ記憶部15に保存されているときは、一組のレコード群を残して他のレコードを削除するようにしてもよい。これにより、トレースデータ記憶部15には、一つのインタフェースSCを経路に含むトレースデータが重複しないように、一組のみ保存されるようになる。
これにより、トレースデータ記憶部15に保存されるトレースデータの容量を削減することができる。
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
1 運用監視装置
3 監視対象システム
5 テストシステム
7,7,・・・ 端末装置
11 アクセス監視部
12 アクセスログ記憶部
14 トレーサー
15 トレースデータ記憶部
17 レポート生成部
18 テスト処理部

Claims (6)

  1. 複数のシステムコールを有するオペレーティングシステム上で、複数の関数を有するアプリケーションが動作する監視対象システムにおける、前記複数のシステムコール及び前記複数の関数の呼出関係の経路をトレースするトレース手段と、
    前記トレース手段がトレースした経路を示すトレースデータであって、前記経路内のシステムコールに対する入出力データを含むトレースデータを記憶する記憶手段と、
    前記複数のシステムコールの中から、修正対象となる対象システムコールの選択を受け付ける受付手段と、
    前記記憶手段に記憶されているトレースデータを参照して、前記対象システムコールを直接または間接に呼び出している関数を抽出する抽出手段と、
    前記抽出手段により抽出された関数の識別情報を出力する出力手段と、
    前記対象システムコールが修正された修正済み対象システムコールを有するオペレーティングシステム上で前記アプリケーションが動作するテスト対象システムを用いて、前記修正済み対象システムコールをテストするテスト手段と、
    を備え、
    前記テスト手段は、(1)〜(3)の処理を行う、監視装置。
    (1)前記トレースデータから、前記対象システムコールを含む経路を抽出する。
    (2)抽出された経路において、前記アプリケーションとのインタフェースとなっているインタフェースシステムコールを特定する。
    (3)前記インタフェースシステムコールに対して、前記抽出された経路のトレースデータに含まれる、前記インタフェースシステムコールに対する入力データを与えて、前記インタフェースシステムコールからの応答である出力データを得る。
  2. 前記トレース手段は、一つの経路のトレースデータを取得したときに、前記記憶手段に同一経路のトレースデータが既に保存されているときは、ここで取得したトレースデータを前記記憶手段に格納せずに破棄するか、または、既に前記記憶手段に同一経路のトレースデータに係るデータレコード群が重複して保存されているときは、一組のデータレコード群を残して他のデータレコード群を削除する、請求項1記載の監視装置。
  3. 前記トレース手段は、一つの経路のトレースデータを取得したとき、その取得した経路における前記アプリケーションとのインタフェースシステムコールを特定し、特定されたインタフェースシステムコールが経路に含まれているトレースデータが、前記記憶手段に既に保存されているときは、前記取得したトレースデータを破棄するか、または、既に前記記憶手段に同一のインタフェースシステムコールを含むトレースデータに係るデータレコード群が重複して保存されているときは、一組のデータレコード群を残して他のデータレコード群を削除する、請求項1記載の監視装置。
  4. 端末装置から前記監視対象システムに対してアクセスしたアクセス記録を記憶するアクセス記録記憶手段をさらに備え、
    前記トレース手段は、前記アクセス記録記憶手段に記録されているアクセス記録に基づいて、前記トレースデータを生成する、請求項1記載の監視装置。
  5. 複数のシステムコールを有するオペレーティングシステム上で、複数の関数を有するアプリケーションが動作する監視対象システムにおける、前記複数のシステムコール及び前記複数の関数の呼出関係の経路をトレースするステップと、
    前記トレースした経路を示すトレースデータであって、前記経路内のシステムコールに対する入出力データを含むトレースデータを記憶手段に記憶するステップと、
    前記複数のシステムコールの中から、修正対象となる対象システムコールの選択を受け付けるステップと、
    前記記憶手段に記憶されているトレースデータを参照して、前記対象システムコールを直接または間接に呼び出している関数を抽出するステップと、
    前記抽出された関数の識別情報を出力するステップと、
    前記対象システムコールが修正された修正済み対象システムコールを有するオペレーティングシステム上で前記アプリケーションが動作するテスト対象システムを用いて、前記修正済み対象システムコールをテストするステップと、
    を備え、
    前記修正済み対象システムコールをテストするステップは、(1)〜(3)の処理を行うステップである、対象システムコールを直接または間接に呼び出している関数の抽出方法。
    (1)前記トレースデータから、前記対象システムコールを含む経路を抽出する。
    (2)抽出された経路において、前記アプリケーションとのインタフェースとなっているインタフェースシステムコールを特定する。
    (3)前記インタフェースシステムコールに対して、前記抽出された経路のトレースデータに含まれる、前記インタフェースシステムコールに対する入力データを与えて、前記インタフェースシステムコールからの応答である出力データを得る。
  6. コンピュータに、
    複数のシステムコールを有するオペレーティングシステム上で、複数の関数を有するアプリケーションが動作する監視対象システムにおける、前記複数のシステムコール及び前記複数の関数の呼出関係の経路をトレースするステップと、
    前記トレースした経路を示すトレースデータであって、前記経路内のシステムコールに対する入出力データを含むトレースデータを記憶手段に記憶するステップと、
    前記複数のシステムコールの中から、修正対象となる対象システムコールの選択を受け付けるステップと、
    前記記憶手段に記憶されているトレースデータを参照して、前記対象システムコールを直接または間接に呼び出している関数を抽出するステップと、
    前記抽出された関数の識別情報を出力するステップと、
    前記対象システムコールが修正された修正済み対象システムコールを有するオペレーティングシステム上で前記アプリケーションが動作するテスト対象システムを用いて、前記修正済み対象システムコールをテストするステップと、
    を実行させ、
    前記修正済み対象システムコールをテストするステップでは、(1)〜(3)の処理を行うステップを実行させる、対象システムコールを直接または間接に呼び出している関数抽出するためのコンピュータプログラム。
    (1)前記トレースデータから、前記対象システムコールを含む経路を抽出する。
    (2)抽出された経路において、前記アプリケーションとのインタフェースとなっているインタフェースシステムコールを特定する。
    (3)前記インタフェースシステムコールに対して、前記抽出された経路のトレースデータに含まれる、前記インタフェースシステムコールに対する入力データを与えて、前記インタフェースシステムコールからの応答である出力データを得る。

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