题目：基于复杂网络的操作系统演化研究

在系统软件演化研究方法中，传统的演化研究使用代码量统计、UML模型图等方法，这些方法或者只是定性的分析，或者研究粒度过粗，停留在文件或模块一级。另一方面，近年来科学家们发现，大量真实网络既不是规则网络，也不是随机网络，而是具有与两者皆不相同的统计特征的网络，称之为复杂网络(Complex Networks)。而Linux内核函数调用网络也被证实符合复杂网络的分布规律，本文提出了采用复杂网络理论研究操作系统内核模块演化的研究方法，从GCC的抽象语法树中获得不同版本的操作系统内核函数间相互调用的信息，然后绘制出整个函数调用网络，研究操作系统的演化规律。本文将重点集中在Linux文件系统和驱动程序模块，研究了这两个模块出入度的分布规律，在此基础之上使用平均最短路径长度的变化研究Linux文件系统和驱动程序模块的演化过程，并对这两个模块进行了偏好依附分析。 本文为了收集和分析操作系统内核模块数据，设计实现了操作系统内核模块演化数据采集与分析系统，并利用这个系统完成了Linux内核函数调用数据的采集与初步分析。在此基础之上，完成了文件系统和驱动程序模块平均最短路径长度分析和偏好依附分析。 平均最短路径长度变化分析实验结果表明，平均最短路径长度变化异常的版本均出现了软件结构的剧烈变化。偏好依附实验则发现了在Linux发展过程中，文件系统和驱动程序模块的新增节点对出入度最高的20个节点都表现出明显的偏好依附特性，揭示了Linux内核稳定性的重要原因。