비결정적 이벤트 기록을 통한 유저 수준 결정적 재현

Abstract

최근, 사람들의 삶에 직접적인 영향을 미치는 소프트웨어가 증가하고 있다. 예를 들어 자동차, 가전제품 및 스마트폰과 같은 제품들은 모두 소프트웨어를 사용한다. 이런 소프트웨어에서 발생하는 버그들은 사람들에게 치명적인 영향을 줄 수 있기 때문에, 소프트웨어의 안정성을 보장하는 것은 갈수록 중요해지고 있다. 현재 개발자들이 버그들을 제거하는데 도움을 주기위해 여러 가지의 디버거가 개발되어 있다. 이러한 디버거들은 항상 동일한 때와 장소에서 발생하는 영구적인 버그의 경우에는 그 원인을 찾고 제거하는데 용이하지만 특정 조건에서만 발생하는 일시적인 버그의 경우에는 그 조건과 상태를 알기 어렵기 때문에 재현이 어렵고, 따라서 버그의 원인을 찾는 것이 어려워 디버깅하기 쉽지 않다. 다양한 외부장치의 입출력과 함께 소프트웨어의 동작이 더욱 복잡해지고 있고, 복잡성의 증가는 일시적 버그의 원인을 찾아내고 제거하는데 어려움을 증가시킨다. 일시적인 버그의 원인을 찾기 위해서는 버그가 발생했을 때 프로그램의 동작을 명령어 수준에서 동일하게 재현하는 방법이 필요하다. 프로그램 동작을 동일하게 재현하기 위해서는 프로그램 동작 중 비결정적인(non-deterministic) 요인들을 모두 재현해야 한다. 이러한 비결정적인 요인들은 유저 프로세스의 동작에 영향을 미치기도 하고, 예측할 수 없는 타이밍에 발생하기도 한다. 하나의 유저 프로세스에 영향을 미칠 수 있는 비결정적인 요인으로는 시스템 콜, 소프트웨어 시그널, 공유메모리를 통한 프로세스 간 통신이 있다. 본 논문에서는 하나의 유저 프로세스의 동작에 영향을 미칠 수 있는 비결정적인 요인들을 정확하게 기록하고, 그 정보를 이용해 그 유저 프로세스 동작의 결정적 재현을 수행한다. 이 결정적 재현은 일시적 버그의 재현을 가능하게하고 이것은 일시적 버그의 디버깅에 큰 도움을 줄 수 있다.