一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法，其具體實(shí)現(xiàn)過程為：根據(jù)穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖來靜態(tài)生成含時(shí)間延遲變量的遷移動(dòng)作序列；引入時(shí)間延遲變量目標(biāo)函數(shù),采用線性約束求解方法動(dòng)態(tài)求解遷移動(dòng)作序列中的時(shí)間延遲變量并執(zhí)行測(cè)試。該一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，該測(cè)試方法對(duì)各類實(shí)時(shí)系統(tǒng)的一致性測(cè)試是十分有效的，實(shí)用性強(qiáng)，提高測(cè)試用例的錯(cuò)誤檢測(cè)能力并減少生成的測(cè)試用例的數(shù)目，適用范圍廣泛，易于推廣?！緦＠f明】一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)，具體的說是一種提高實(shí)時(shí)系統(tǒng)質(zhì)量、基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]從20世紀(jì)90年代中期開始，隨著時(shí)序邏輯（temporallogic,簡(jiǎn)稱TL)、時(shí)間自動(dòng)機(jī)（timedautomata，簡(jiǎn)稱TA)、時(shí)間標(biāo)號(hào)遷移系統(tǒng)（timedlabeledtransitionsystem，簡(jiǎn)稱TLTS)等時(shí)間相關(guān)形式模型理論的逐步成熟，人們開始研究如何利用時(shí)間相關(guān)的形式模型來對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。然而，由于實(shí)時(shí)系統(tǒng)引入了時(shí)間維，理論上來說其狀態(tài)空間是無限的。另外，系統(tǒng)中的時(shí)間約束也增加了分析系統(tǒng)可能行為的難度，這些都給實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試帶來了極大的困難。[0003]與運(yùn)行環(huán)境的交互行為存在時(shí)間約束的系統(tǒng)，稱為實(shí)時(shí)系統(tǒng)。對(duì)于很多實(shí)時(shí)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的功能性錯(cuò)誤或者對(duì)時(shí)間約束的偏移，都會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。為了提高實(shí)時(shí)系統(tǒng)的質(zhì)量，一般采用驗(yàn)證或測(cè)試的方法，其中，測(cè)試是唯一能夠在運(yùn)行時(shí)刻檢驗(yàn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的方法，基于此，現(xiàn)提供一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0004]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)用性強(qiáng)、基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法。[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下：[0006]-、根據(jù)穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖來靜態(tài)生成含時(shí)間延遲變量的遷移動(dòng)作序列；[0007]二、引入時(shí)間延遲變量目標(biāo)函數(shù)，采用線性約束求解方法動(dòng)態(tài)求解遷移動(dòng)作序列中的時(shí)間延遲變量并執(zhí)行測(cè)試。[0008]作為優(yōu)選，所述步驟一中穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖由時(shí)間安全輸入/輸出自動(dòng)機(jī)描述的系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為不含抽象時(shí)間延遲遷移的。[0009]進(jìn)一步的，所述穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖的獲得過程為：[0010]將時(shí)間安全輸入/輸出自動(dòng)機(jī)的每一個(gè)位置與其時(shí)間不變量組合構(gòu)成最初的符號(hào)狀態(tài)集合W;[0011]將W中的每一個(gè)符號(hào)狀態(tài)根據(jù)與其相關(guān)的遷移的條件進(jìn)行拆分；[0012]如果一個(gè)可達(dá)符號(hào)狀態(tài)X已經(jīng)是穩(wěn)定的，將X加到σ并將其所有緊后符號(hào)狀態(tài)加入α中；否則，將X移出α;這里的α是可達(dá)符號(hào)狀態(tài)集；[0013]對(duì)X的拆分結(jié)果進(jìn)行判斷，如果存在含有初始狀態(tài)的符號(hào)狀態(tài)Υ，則將其加入到α;[0014]將X的緊前符號(hào)狀態(tài)移出〇，并根據(jù)拆分結(jié)果更新Ρ，這里的〇是當(dāng)前α集合中穩(wěn)定的符號(hào)狀態(tài)集合，Ρ是當(dāng)前符號(hào)狀態(tài)集，從而最終得最穩(wěn)定的符號(hào)狀態(tài)集合；[0015]將該穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)集合中去除與測(cè)試無關(guān)的抽象時(shí)間延遲遷移，得到不含抽象時(shí)間遷移的穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖。[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是：[0017]本發(fā)明的一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法相對(duì)于其他實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法而言，該方法采用改進(jìn)的符號(hào)狀態(tài)拆分算法和抽象時(shí)間遷移去除技術(shù)，獲得了更加簡(jiǎn)潔且滿足穩(wěn)定性的USTGSS，從而可以將時(shí)間測(cè)試用例中的遷移動(dòng)作和時(shí)間延遲量分開處理，其中：前者是在USTGSS基礎(chǔ)上，利用輸入/輸出標(biāo)號(hào)遷移系統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試方法獲得；后者通過建立線性約束系統(tǒng)和引入時(shí)間極值函數(shù)在測(cè)試過程中動(dòng)態(tài)求解得到。用這種方法，可以根據(jù)系統(tǒng)的TSI0A模型，很方便地生成滿足各種結(jié)構(gòu)覆蓋和時(shí)間延遲極值覆蓋標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試用例集合，因此，本專利所提出的測(cè)試方法對(duì)各類實(shí)時(shí)系統(tǒng)的一致性測(cè)試是十分有效的，實(shí)用性強(qiáng)，提高測(cè)試用例的錯(cuò)誤檢測(cè)能力并減少生成的測(cè)試用例的數(shù)目，適用范圍廣泛，易于推廣。【專利附圖】【附圖說明】[0018]附圖1為本發(fā)明的時(shí)間安全輸入/輸出自動(dòng)機(jī)模型示意圖。[0019]附圖2為本發(fā)明中獲得最穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)集合示意圖。[0020]附圖3為本發(fā)明中獲得穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法作以下詳細(xì)說明。[0022]本發(fā)明采用TA的一種變體-時(shí)間安全輸入/輸出自動(dòng)機(jī)，（即timedsafetyinput/outputautomata,簡(jiǎn)稱TSI0A)作為系統(tǒng)的形式模型，該模型如附圖1所示。基于該模型通過增加預(yù)處理過程以及采用更加簡(jiǎn)潔的符號(hào)狀態(tài)拆分算子等方法改進(jìn)了PR算法，并從所生成的MSTGSS中去除了與測(cè)試無關(guān)的抽象時(shí)間延遲遷移，從而得到更加簡(jiǎn)單的不含抽象時(shí)間遷移穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖（untimedstabletransitiongraphofsymbolicstate，簡(jiǎn)稱USTGSS)。獲得USTGSS之后，便利用它來構(gòu)造和執(zhí)行測(cè)試用例，為了提高測(cè)試用例的錯(cuò)誤檢測(cè)能力并減少生成的測(cè)試用例的數(shù)目，在生成遷移動(dòng)作序列時(shí)，要考慮針對(duì)USTGSS的各種結(jié)構(gòu)覆蓋標(biāo)準(zhǔn)，而在求解時(shí)間延遲量時(shí)還需要引入時(shí)間延遲策略?，F(xiàn)提供一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下：[0023]-、根據(jù)穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖來靜態(tài)生成含時(shí)間延遲變量的遷移動(dòng)作序列；[0024]二、引入時(shí)間延遲變量目標(biāo)函數(shù)，采用線性約束求解方法動(dòng)態(tài)求解遷移動(dòng)作序列中的時(shí)間延遲變量并執(zhí)行測(cè)試。[0025]所述穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖由時(shí)間安全輸入/輸出自動(dòng)機(jī)描述的系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為不含抽象時(shí)間延遲遷移的。[0026]進(jìn)一步的，上述穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖的獲取包括以下兩個(gè)步驟。其中第一個(gè)步驟是獲取穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)集合，第二個(gè)步驟則是獲取穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖。[0027]如附圖2所示，其中第一個(gè)步驟獲取穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)集合具體包括以下內(nèi)容：[0028]【權(quán)利要求】1.一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法，其特征在于其具體實(shí)現(xiàn)過程為：一、根據(jù)穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖來靜態(tài)生成含時(shí)間延遲變量的遷移動(dòng)作序列；二、引入時(shí)間延遲變量目標(biāo)函數(shù)，采用線性約束求解方法動(dòng)態(tài)求解遷移動(dòng)作序列中的時(shí)間延遲變量并執(zhí)行測(cè)試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法，其特征在于：所述穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖由時(shí)間安全輸入/輸出自動(dòng)機(jī)描述的系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換為不含抽象時(shí)間延遲遷移的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于時(shí)間自動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)測(cè)試方法，其特征在于所述穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖的獲得過程為：將時(shí)間安全輸入/輸出自動(dòng)機(jī)的每一個(gè)位置與其時(shí)間不變量組合構(gòu)成最初的符號(hào)狀態(tài)集合W;將W中的每一個(gè)符號(hào)狀態(tài)根據(jù)與其相關(guān)的遷移的條件進(jìn)行拆分；如果一個(gè)可達(dá)符號(hào)狀態(tài)X已經(jīng)是穩(wěn)定的，將X加到σ并將其所有緊后符號(hào)狀態(tài)加入α中；否則，將X移出α;這里的α是可達(dá)符號(hào)狀態(tài)集；對(duì)X的拆分結(jié)果進(jìn)行判斷，如果存在含有初始狀態(tài)的符號(hào)狀態(tài)Υ，則將其加入到α;將X的緊前符號(hào)狀態(tài)移出σ，并根據(jù)拆分結(jié)果更新ρ，這里的〇是當(dāng)前α集合中穩(wěn)定的符號(hào)狀態(tài)集合，Ρ是當(dāng)前符號(hào)狀態(tài)集，從而最終得最穩(wěn)定的符號(hào)狀態(tài)集合；將該穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)集合中去除與測(cè)試無關(guān)的抽象時(shí)間延遲遷移，得到不含抽象時(shí)間遷移的穩(wěn)定符號(hào)狀態(tài)遷移圖。【文檔編號(hào)】G06F11/36GK104050079SQ201410225563【公開日】2014年9月17日申請(qǐng)日期:2014年5月27日優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日【發(fā)明者】楊晉博,曹玲玲,潘睿申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司