專(zhuān)利名稱(chēng)：基于變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的協(xié)議測(cè)試生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的協(xié)議測(cè)試生成方法。
背景技術(shù)：
協(xié)議測(cè)試技術(shù)是保證網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議正確實(shí)現(xiàn)以及不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間正確互連的重要手段。一致性測(cè)試是基本的協(xié)議測(cè)試方法，其目標(biāo)是檢測(cè)協(xié)議實(shí)現(xiàn)是否與協(xié)議規(guī)范
相一致?；谛问交椒ǖ臏y(cè)試生成是這一領(lǐng)域中的重要問(wèn)題，其目標(biāo)是從協(xié)議規(guī)范的形式化模型出發(fā)，生成用于測(cè)試活動(dòng)的測(cè)試集(或測(cè)試序列)。在大多數(shù)已提出的測(cè)試生成技術(shù)中，其基本思想是將被測(cè)系統(tǒng)(System Under Test，簡(jiǎn)稱(chēng)SUT)模型化為一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)或擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的系統(tǒng)，進(jìn)而生成測(cè)試序列。在已提出的測(cè)試生成技術(shù)中存在以下一些問(wèn)題第一，基于擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的測(cè)試生成僅考慮單一進(jìn)程模型情形，對(duì)于多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的并行進(jìn)程的情形沒(méi)有涉及。后者只能通過(guò)窮舉多個(gè)并行進(jìn)程的各種組合，并對(duì)各種組合分別建立組合模型加以解決，建模的規(guī)模難以接受，并且給后續(xù)的測(cè)試生成造成了障礙。第二，基于通信有限狀態(tài)機(jī)或通信擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的測(cè)試生成都是用于網(wǎng)絡(luò)中多實(shí)體的情形，沒(méi)有涉及單一實(shí)體中多個(gè)進(jìn)程的情形，而且前者的測(cè)試方法大都存在組合模型造成的狀態(tài)爆炸問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何解決變量依賴(lài)導(dǎo)致的路徑不可執(zhí)行問(wèn)題，同時(shí)避免狀態(tài)爆炸。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的協(xié)議測(cè)試生成方法，所述方法是在網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境中對(duì)于一個(gè)被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備依次執(zhí)行以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟1 在計(jì)算機(jī)中，把被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的協(xié)議規(guī)范描述為一個(gè)并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)模型Ms ；步驟2 采用忽略變量依賴(lài)的擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試生成技術(shù)生成組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；步驟3 針對(duì)外部變量，生成可執(zhí)行化外部前導(dǎo)序列；步驟4 采用鏈接外部前導(dǎo)序列的方法對(duì)組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集進(jìn)行可執(zhí)行化處理；步驟5 生成關(guān)于外部變量的跨狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；步驟6 將經(jīng)過(guò)步驟4處理的抽象測(cè)試集與步驟5生成的抽象測(cè)試集合并，刪除重復(fù)或被包含的測(cè)試序列，得到協(xié)議狀態(tài)機(jī)的抽象測(cè)試集。優(yōu)選地，步驟1具體為設(shè)在所述被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中包含一個(gè)或多個(gè)協(xié)議，各協(xié)議包含一個(gè)或多個(gè)可并行工作的進(jìn)程，各協(xié)議的規(guī)范是已知的；則將所述被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用一個(gè)并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)模型來(lái)描述，所述并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)模型是η個(gè)組件狀態(tài)機(jī)的集合，用Ms表示，Ms = (M1, M2, ... , Mj ；各組件狀態(tài)機(jī)用于描述各協(xié)議進(jìn)程的規(guī)范，所述組件狀態(tài)機(jī)用Mi表示，i = 0， 1，· · ·，n，Mi 是一個(gè)八元組，Mi = (S，s0, V1, Ve, I，0，TR, T)其中，S是Mi的有限狀態(tài)集合；% e S，是Mi的初始狀態(tài)；V1 = (Vil, Vi2, . . . Vik, . . .，Vin)，其中Vik是所有定義與使用均在Mi內(nèi)部的變量，稱(chēng)為內(nèi)部變量，k= 1,2,...,η,η為正整數(shù)，V1是Mi所有內(nèi)部變量的集合；Ve = (Vel, Ne2, ... Vek，... , Vm)，其中Vek是所有定義在Mi外部，但是在Mi內(nèi)部被使用的變量，稱(chēng)為外部變量，k= 1,2,...,η,η為正整數(shù)，Ve是Mi所有外部變量的集合；I = (I1, I2, ... Ik, ... , Ιη)，其中込是虬的一個(gè)輸入符號(hào)，k = 1，2，· · ·，η，η 為正整數(shù)，I是虬所有輸入符號(hào)的集合，I為非空集合；0= (01，02，...(\，...，011)，其中01;是虬的一個(gè)輸出符號(hào)，1^= 1，2，...，η，η 為
正整數(shù)，0是Mi所有輸出符號(hào)的集合，0為非空集合；TR = (TR1, TR2, · . . TRk, · · ·，TRn)，其中 TOk 是 Mi 的一個(gè)時(shí)鐘，k = 1，2，· · ·，η，η
為正整數(shù)，TRk能夠被Mi的任意變遷讀取，TR是Mi所有時(shí)鐘的集合；T = (T1, T2, ... Tk，...，Tn)是Mi所有變遷的集合，T為非空集合，其中Tk是Mi的一個(gè)變遷，k= 1，2，...，η，η 為正整數(shù)，Tk 是一個(gè)六元組，Tk= (Sstart，Send，Ik, Ok, P, Α)其中，Sstart e S，是Tk的初始狀態(tài)；Send e S，是 Tk 的末狀態(tài)；Ik e I，是Tk的輸入符號(hào)；Ok e 0，是Tk的輸出符號(hào)；P是關(guān)于V1中的內(nèi)部變量、Ve中的外部變量、輸入Ik、一些常量和時(shí)鐘超時(shí)事件的謂詞表達(dá)式，P說(shuō)明了 Tk執(zhí)行的條件；A是Tk執(zhí)行時(shí)的行為序列，A包括變量賦值行為、輸出行為以及時(shí)鐘創(chuàng)建行為中的一項(xiàng)或多項(xiàng)，A中的行為順序執(zhí)行。優(yōu)選地，步驟2依次按以下步驟執(zhí)行設(shè)兩個(gè)全局組件狀態(tài)機(jī)的集合分別為"TojD^generated和Generated，每個(gè)組件狀態(tài)機(jī)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的測(cè)試?yán)蟃Si, i = 1，2，. . .，n，則步驟2. 1、初始化過(guò)程清空！"ojie—generated 和 Generated ；步驟2. 2、將所有組件狀態(tài)機(jī)M1, M2, ...，Mn放入集合To_be_generated ；步驟2. 3、如果集合I^jD^generated不為空，則執(zhí)行步驟2. 4 2. 10 ；否則停止；步驟2. 4、從集合"TojD^generated中取出一個(gè)組件狀態(tài)機(jī)，記作Mi ；步驟2. 5、對(duì)Mi執(zhí)行以下步驟(1)找出Mi的每條變遷中的所有內(nèi)部變量定義、內(nèi)部變量使用和外部變量使用；
(2)為Mi的每條變遷，生成含有最少外部變量使用的最短前導(dǎo)序列；(3)如果Mi的每條變遷都已完成路徑生成，繼續(xù)步驟2. 6 ；否則，取一條變遷，記作 Ti,執(zhí)行以下步驟(3. 1)如果在Ti中被定義的每個(gè)內(nèi)部變量都已完成生成，重復(fù)(3)；否則，取一個(gè)在Ti中被定義的內(nèi)部變量，記作Vi，繼續(xù)(3.2)；(3. 2)如果使用Vi的每一條變遷都已完成生成，重復(fù)(3. 1)；否則，取一條使用Vi 的變遷，記作Tj，繼續(xù)(3. 3), j ^ i ；(3. 3)將 Ti 加入路徑，設(shè) Ts = Ti ；(3. 4)如果Ts的后繼變遷，記作Ts+1，不含有對(duì)Vi的定義，則將Ts+1加入路徑，繼續(xù) (3. 5)；否則，丟棄Ts+1，嘗試Ts的其他后繼變遷，如果已沒(méi)有未嘗試過(guò)的后繼變遷，則從路徑中刪除Ts,找到路徑中Ts的前導(dǎo)變遷，記作U Ts = I^1，如果Ts = Ti,丟棄路徑并跳轉(zhuǎn)到(3. 2)，否則重復(fù)(3.4)；(3. 5)設(shè)Ts+2是Ts+1的后繼變遷，如果I1不是Tj,則使Ts = Ts+1，Ts+1 = Ts+2，并重復(fù)(3.4)；如果 Ts+1 = Tj，繼續(xù)(3.6)；(3.6)如果路徑中沒(méi)有不可執(zhí)行的變遷，則繼續(xù)步驟2.6 ；否則，找到路徑中不可執(zhí)行的變遷，記作Tm，找到使Tm不可執(zhí)行的變量，記作Vik，如果Vik是外部變量，則標(biāo)記Tm 為可執(zhí)行，更新Tm為路徑中下一個(gè)不可執(zhí)行的變遷，重復(fù)(3.6)；如果Vik是內(nèi)部變量，并且 Tue在Mi中的前導(dǎo)變遷Te中存在使Tik可執(zhí)行的對(duì)Vm的定義，則生成從路徑中Tm的前導(dǎo)變遷出發(fā)，包含變遷Te并回到路徑中Tik的前導(dǎo)的環(huán)，將環(huán)插入路徑中并繼續(xù)步驟2. 6;如果無(wú)法生成使Tm可執(zhí)行的環(huán)或不存在使Tik可執(zhí)行的 ；，則丟棄該路徑并跳轉(zhuǎn)到(3.2)；步驟2. 6、為每一條路徑添加使?fàn)顟B(tài)機(jī)回到初始狀態(tài)的后置序列，形成完整路徑， 然后加入集合TSi ；步驟2. 7、刪除集合TSi中重復(fù)的或能夠被TSi中其它路徑包含的路徑；步驟2. 8、如果Mi中沒(méi)有未被覆蓋的變遷，則執(zhí)行步驟2. 9 ；如果Mi中仍有未被覆蓋的變遷，記作Tk，生成覆蓋該變遷的路徑，加入集合TSi,重復(fù)步驟2. 8 ；步驟2· 9、將Mi加入到集合Generated中；步驟2. 10、轉(zhuǎn)到步驟2. 3。優(yōu)選地，步驟3依次按以下步驟執(zhí)行設(shè)一個(gè)外部變量集合為EV，兩個(gè)前導(dǎo)序列集合分別為PU和PE，則步驟3. 1、遍歷所有組件狀態(tài)機(jī)的所有變遷，將所有外部使用的變量放入EV ；步驟3. 2、遍歷所有組件狀態(tài)機(jī)的所有變遷，如果變遷包含對(duì)EV中任意變量的定義，生成該變遷的含有最少外部變量使用的最短前導(dǎo)序列并放入PU ；步驟3. 3、遍歷PU中所有前導(dǎo)序列，如果前導(dǎo)序列可執(zhí)行，則將該前導(dǎo)序列放入 PE ；步驟3. 4、如果PU為空，繼續(xù)步驟4 ；如果PU不為空，取其中的前導(dǎo)序列，記作pu， 如果PE中存在能夠使pu可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)前導(dǎo)序列，則將這些前導(dǎo)序列與Pu鏈接，將Pu 移動(dòng)到PE中并重復(fù)步驟3. 4 ；如果PE中存在能夠通過(guò)多次執(zhí)行使pu可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)定義，則將含有這些定義的前導(dǎo)序列生成環(huán)并形成新的前導(dǎo)序列，將新的前導(dǎo)序列與Pu鏈接，將Pu移動(dòng)到PE中并重復(fù)步驟3. 4 ；如果Pu仍然無(wú)法執(zhí)行，重新生成pu并重復(fù)步驟3. 4。
優(yōu)選地，步驟4依次按以下步驟執(zhí)行步驟4. 1、遍歷所有組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集TSi的所有測(cè)試序列，如果存在由于存在外部變量使用而無(wú)法執(zhí)行的序列，取一個(gè)無(wú)法執(zhí)行的序列，記作Pdu，繼續(xù)步驟4. 2 ；如果所有測(cè)試序列都已可執(zhí)行，則繼續(xù)步驟5 ；步驟4. 2、如果PE中存在可以使Pdu可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)前導(dǎo)序列，則將這些前導(dǎo)序列與Pdu鏈接，繼續(xù)步驟4. 3 ；如果PE中存在能夠通過(guò)多次執(zhí)行使Pdu可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)定義，則將含有這些定義的前導(dǎo)序列生成環(huán)并形成新的前導(dǎo)序列，將新的前導(dǎo)序列與Pdu 鏈接，繼續(xù)步驟4. 3 ；如果pdu仍然無(wú)法執(zhí)行，則丟棄Pdu ；步驟4. 3、重復(fù)步驟4. 1。優(yōu)選地，步驟5依次按以下步驟執(zhí)行步驟5. 1 遍歷所有組件狀態(tài)機(jī)的所有變遷，如果所有變遷都已遍歷，則繼續(xù)步驟 6 ；如果仍有未遍歷的、含有外部變量使用的變遷，記作t，則對(duì)t執(zhí)行以下步驟(1)生成t的含有最少外部變量使用的前導(dǎo)最短序列，記作Pt ；(2)如果PE中存在能夠使Pt可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)前導(dǎo)序列，則將這些前導(dǎo)序列與 Pt鏈接，繼續(xù)步驟5. 2 ；如果PE中存在能夠通過(guò)多次執(zhí)行使Pt可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)定義，則將含有這些定義的前導(dǎo)序列生成環(huán)并形成新的前導(dǎo)序列，將新的前導(dǎo)序列與Pt鏈接，繼續(xù)步驟5. 2 ；如果pt仍然無(wú)法執(zhí)行，則跳轉(zhuǎn)回(1)；步驟5. 2 遍歷PE中的所有前導(dǎo)序列，如果所有序列都已遍歷，則繼續(xù)步驟5. 3 ； 如果仍有未遍歷的、含有Pt中所使用外部變量的定義的前導(dǎo)序列，將該前導(dǎo)序列與Pt鏈接， 構(gòu)成跨狀態(tài)機(jī)測(cè)試序列，加入跨狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；步驟5.3 重復(fù)步驟5. 1。優(yōu)選地，在步驟6之后還包括步驟7 將步驟6得到的抽象測(cè)試集轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的測(cè)試腳本。(三)有益效果本發(fā)明通過(guò)在模型中引入帶有變量依賴(lài)的并行狀態(tài)機(jī)，更好地反映了被測(cè)系統(tǒng)的特性；在測(cè)試生成的過(guò)程中，使用兩階段生成，首先生成忽略變量依賴(lài)的測(cè)試序列，然后通過(guò)鏈接外部前導(dǎo)序列的方法，解決了變量依賴(lài)導(dǎo)致的路徑不可執(zhí)行問(wèn)題，避免了狀態(tài)爆炸。
圖1是本發(fā)明的方法流程圖；圖 2 是 SAVI-DHCP(SAVI Solution for DHCPv4/v6)協(xié)議狀態(tài)機(jī)示意圖；圖 3 是 SAVI_SLA(SAVI Solution for Stateless Address)協(xié)議狀態(tài)機(jī)示意圖；圖4是SAVI-DHCP與SAVI-SLA依賴(lài)關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)于本發(fā)明所提出的一種基于變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的協(xié)議測(cè)試生成方法，結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明所提出的方法的思路在于首先采用忽略變量依賴(lài)的擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試生成技術(shù)生成組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；然后針對(duì)外部變量依賴(lài)，生成可執(zhí)行化外部前導(dǎo)序列并將其與組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集鏈接，解決后者由于外部變量使用導(dǎo)致的路徑不可執(zhí)行問(wèn)題。如圖1所示，本發(fā)明所述的測(cè)試生成方法包括以下步驟步驟1 在計(jì)算機(jī)中，把被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的協(xié)議規(guī)范描述為一個(gè)并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)模型Ms ；步驟2 采用忽略變量依賴(lài)的擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試生成技術(shù)生成組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；步驟3 針對(duì)外部變量，生成可執(zhí)行化外部前導(dǎo)序列；步驟4 采用鏈接外部前導(dǎo)序列的方法對(duì)組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集進(jìn)行可執(zhí)行化處理；步驟5 生成關(guān)于外部變量的跨狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；步驟6 將組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集與跨狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集合并，刪除重復(fù)或被包含的測(cè)試序列，得到協(xié)議狀態(tài)機(jī)的抽象測(cè)試集；步驟7 將步驟6得到的抽象測(cè)試集轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的測(cè)試腳本。下面，將對(duì)有關(guān)步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明(一 )形式化模型EFSM(Extended Finite State Machine 擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī))被廣泛地用來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。但是，有些協(xié)議規(guī)范在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體中包含多個(gè)非通信的并行進(jìn)程。因此需要使用并行擴(kuò)展的有限狀態(tài)機(jī)來(lái)模擬協(xié)議規(guī)范。同時(shí)，這些進(jìn)程之間存在變量依賴(lài)的情況。所以，需要使用帶有變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)為協(xié)議規(guī)范建模。[定義1]帶有變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)(ParallelExtended Finite Machines with Variable Dependence, ^ PaEF SM-VD)帶有變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)是η個(gè)組件狀態(tài)機(jī)的集合，用Ms表示，Ms = {Μ1;Μ2，...，Μη}；各組件狀態(tài)機(jī)用于描述各協(xié)議進(jìn)程的規(guī)范。組件狀態(tài)機(jī)用Mi表示，i = 0， 1，· · ·，n，Mi 是一個(gè)八元組，Mi = (S，s0, V1, Ve, I，0，TR, T)· S是Mi的有限狀態(tài)集合；· % e S是Mi的初始狀態(tài)；· V1 =作…乂……^………乂一，其中乂^!^= 1,2,... ,η)是所有定義與使用均在虬內(nèi)部的變量，稱(chēng)為內(nèi)部變量，V1是禮所有內(nèi)部變量的集合；· Ve = (Vel, Ve2，. . . Vek, ... , VJ，其中 Vek(k = 1，2，· · ·，η)是所有定義在 Mi 外部，但是在Mi內(nèi)部被使用的變量，稱(chēng)為外部變量，Ve是Mi所有外部變量的集合；· I = (I1, I2, ... Ik, ... , Ιη)，其中 Ik(k = 1,2, . . .，η)是 Mi 的一個(gè)輸入符號(hào)，I 是虬所有輸入符號(hào)的集合，I不能為空集合；· 0 = (01，02，...01;，...，011)，其中01;(1^= 1,2,... ,η)是虬的一個(gè)輸出符號(hào)，0
是虬所有輸出符號(hào)的集合，0不能為空集合；· TR = (TRljTR2^--TRk,...，TRn)，其中 TOk (k = 1,2,. . .，η)是 Mi 的一個(gè)時(shí)鐘，
TOk可以被Mi的任意變遷讀取，TR是Mi所有時(shí)鐘的集合；· T = (T1, T2, ... Tk, ... , Tn)是虬所有變遷的集合，T不能為空集合，其中Tk(k =1，2，···，n)是 Mi 的一個(gè)變遷，Tk 是一個(gè)六元組，Tk= (sstart, Send, Ik, Ok, P, A)
■ Sstart e S是Tk的初始狀態(tài)；■ Send e s是Tk的末狀態(tài)■ Ik e I是Tk的輸入符號(hào)；■ Ok e 0是Tk的輸出符號(hào)；■ P是關(guān)于V1中的內(nèi)部變量、VE中的外部變量、輸入Ik、某些常量和時(shí)鐘超時(shí)事件的謂詞表達(dá)式，P說(shuō)明了 Tk執(zhí)行的條件；■ A是Tk執(zhí)行時(shí)的行為序列，A可能包括變量賦值行為、輸出行為以及時(shí)鐘創(chuàng)建行為，A中的行為應(yīng)順序執(zhí)行。例如圖2和圖 3所示，分別為 SAVI-DHCP (SAVI Solution for DHCPv4/v6)協(xié)議和 SAVI-SLA (SAVI Solution for Stateless Address)協(xié)議建立狀態(tài)機(jī)，它們的變遷詳見(jiàn)表1 和表2。分析變遷，得到SAVI-DHCP中的變遷1、5、9、10存在對(duì)SAVI-SLA中變量SAVI-SLA. address和SAVI-SLA. state的使用；SAVI-DHCP中的變遷8存在對(duì)另一 SAVI-DHCP中變量 SAVI-DHCP. address 和 SAVI-DHCP. state 的使用；SAVI-SLA 中的變遷 2 存在對(duì)另一 SAVI-SLA中變量SAVI-SLA. address和SAVI-SLA. state的使用。根據(jù)狀態(tài)機(jī)之間的變量依賴(lài)，得到SAVI-DHCP與SAVI-SLA依賴(lài)關(guān)系，如圖4所示。表1 SAVI-DHCP 變遷
權(quán)利要求
1.一種基于變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的協(xié)議測(cè)試生成方法，其特征在于，所述方法是在網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境中對(duì)于一個(gè)被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備依次執(zhí)行以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟1 在計(jì)算機(jī)中，把被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的協(xié)議規(guī)范描述為一個(gè)并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)模型Ms ；步驟2 采用忽略變量依賴(lài)的擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試生成技術(shù)生成組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；步驟3 針對(duì)外部變量，生成可執(zhí)行化外部前導(dǎo)序列；步驟4 采用鏈接外部前導(dǎo)序列的方法對(duì)組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集進(jìn)行可執(zhí)行化處理； 步驟5 生成關(guān)于外部變量的跨狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；步驟6 將經(jīng)過(guò)步驟4處理的組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集與步驟5生成的跨狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集合并，刪除重復(fù)或被包含的測(cè)試序列，得到協(xié)議狀態(tài)機(jī)的抽象測(cè)試集。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1具體為設(shè)在所述被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中包含一個(gè)或多個(gè)協(xié)議，各協(xié)議包含一個(gè)或多個(gè)可并行工作的進(jìn)程，各協(xié)議的規(guī)范是已知的；則將所述被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用一個(gè)并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)模型來(lái)描述，所述并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)模型是η個(gè)組件狀態(tài)機(jī)的集合，用Ms表示，Ms =(M1, M2, ... , Mj ；各組件狀態(tài)機(jī)用于描述各協(xié)議進(jìn)程的規(guī)范，所述組件狀態(tài)機(jī)用Mi表示，i = 0，1，...， n, Mi 是一個(gè)八元組，Mi = (S，s0, V1, Ve, I，0，TR, Τ) 其中，S是Mi的有限狀態(tài)集合； % e 5，是禮的初始狀態(tài)；V1 = (Vil, Vi2,. . . Vik,. . .，Vin)，其中Vik是所有定義與使用均在Mi內(nèi)部的變量，稱(chēng)為內(nèi)部變量，k= 1,2,...,η,η為正整數(shù)，V1是Mi所有內(nèi)部變量的集合；Ve = (Vel, Ve2, . . . Vek，... , Ven)，其中Vdt是所有定義在Mi外部，但是在Mi內(nèi)部被使用的變量，稱(chēng)為外部變量，k= 1,2,...,η,η為正整數(shù)，Ve是Mi所有外部變量的集合；I = (I1, I2, ... Ik, ... , In)，其中込是虬的一個(gè)輸入符號(hào)，k = 1,2, ... , η，η為正整數(shù)，I是Mi所有輸入符號(hào)的集合，I為非空集合；0 = (O1, O2, ... Ok, ... , On)，其中 Ok 是 Mi 的一個(gè)輸出符號(hào)，k = 1，2，. . .，η，η 為正整數(shù)，0是Mi所有輸出符號(hào)的集合，0為非空集合；TR = (TR1, TR2, . . . TRk, · · ·，TRn)，其中 TOk 是 Mi 的一個(gè)時(shí)鐘，k = 1，2，· · ·，η，η 為正整數(shù)，TRk能夠被Mi的任意變遷讀取，TR是Mi所有時(shí)鐘的集合；T = (T1, T2，. . . Tk，. . .，Tn)是Mi所有變遷的集合，T為非空集合，其中Tk是Mi的一個(gè)變遷，k= 1，2，···，n，n 為正整數(shù)，Tk 是一個(gè)六元組，Tk= (sstart, send, Ik, Ok, P, A) 其中，Sstmt e S，是Tk的初始狀態(tài)； send e S，是Tk的末狀態(tài)； Ik e I，是Tk的輸入符號(hào); Ok e 0，是Tk的輸出符號(hào)；P是關(guān)于V1中的內(nèi)部變量、Ve中的外部變量、輸入Ik、一些常量和時(shí)鐘超時(shí)事件的謂詞表達(dá)式；A是Tk執(zhí)行時(shí)的行為序列，A包括變量賦值行為、輸出行為以及時(shí)鐘創(chuàng)建行為中的一項(xiàng)或多項(xiàng)，A中的行為順序執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2依次按以下步驟執(zhí)行設(shè)兩個(gè)全局組件狀態(tài)機(jī)的集合分別為T(mén)o_be_generated和Generated，每個(gè)組件狀態(tài)機(jī)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的測(cè)試?yán)蟃Si, i = 1，2，. . .，n，則步驟 2. 1、初始化過(guò)程清空 I^ojDe—generated 和 Generated ；步驟2. 2、將所有組件狀態(tài)機(jī)M1, M2, ...，Mn放入集合To_be_generated ；步驟2. 3、如果集合To_be_generated不為空，則執(zhí)行步驟2. 4 2. 10 ；否則停止；步驟2. 4、從集合To_be_generated中取出一個(gè)組件狀態(tài)機(jī)，記作Mi ；步驟2. 5、對(duì)Mi執(zhí)行以下步驟(1)找出Mi的每條變遷中的所有內(nèi)部變量定義、內(nèi)部變量使用和外部變量使用；(2)為Mi的每條變遷，生成含有最少外部變量使用的最短前導(dǎo)序列；(3)如果Mi的每條變遷都已完成路徑生成，繼續(xù)步驟2.6；否則，取一條變遷，記作Ti, 執(zhí)行以下步驟(3. 1)如果在Ti中被定義的每個(gè)內(nèi)部變量都已完成生成，重復(fù)(3)；否則，取一個(gè)在Ti 中被定義的內(nèi)部變量，記作Vi，繼續(xù)(3.2)；(3. 2)如果使用Vi的每一條變遷都已完成生成，重復(fù)(3. 1)；否則，取一條使用Vi的變遷，記作Tj，繼續(xù)(3. 3)，j興i ；(3. 3)將凡加入路徑，設(shè)Ts = Ti ；(3. 4)如果Ts的后繼變遷，記作Ts+1，不含有對(duì)Vi的定義，則將I^1加入路徑，繼續(xù) (3. 5)；否則，丟棄Ts+1，嘗試Ts的其他后繼變遷，如果已沒(méi)有未嘗試過(guò)的后繼變遷，則從路徑中刪除Ts,找到路徑中Ts的前導(dǎo)變遷，記作U Ts = I^1，如果Ts = Ti,丟棄路徑并跳轉(zhuǎn)到(3. 2)，否則重復(fù)(3.4)；(3. 5)設(shè)Ts+2是I1的后繼變遷，如果I1不是Tj,則使Ts = Ts+1，Ts+1 = Ts+2，并重復(fù) (3.4)；如果 Ts+1 = Tj，繼續(xù)(3.6)；(3.6)如果路徑中沒(méi)有不可執(zhí)行的變遷，則繼續(xù)步驟2.6 ；否則，找到路徑中不可執(zhí)行的變遷，記作Tm，找到使Tik不可執(zhí)行的變量，記作vm，如果Vik是外部變量，則標(biāo)記Tik為可執(zhí)行，更新Tm為路徑中下一個(gè)不可執(zhí)行的變遷，重復(fù)(3.6)；如果Vik是內(nèi)部變量，并且Tm 在Mi中的前導(dǎo)變遷Te中存在使Tm可執(zhí)行的對(duì)Vik的定義，則生成從路徑中Tm的前導(dǎo)變遷出發(fā)，包含變遷Te并回到路徑中Tik的前導(dǎo)的環(huán)，將環(huán)插入路徑中并繼續(xù)步驟2. 6;如果無(wú)法生成使Tm可執(zhí)行的環(huán)或不存在使Tik可執(zhí)行的 ；，則丟棄該路徑并跳轉(zhuǎn)到(3.2)；步驟2. 6、為每一條路徑添加使?fàn)顟B(tài)機(jī)回到初始狀態(tài)的后置序列，形成完整路徑，然后加入集合TSi ；步驟2. 7、刪除集合TSi中重復(fù)的或能夠被TSi中其它路徑包含的路徑； 步驟2. 8、如果Mi中沒(méi)有未被覆蓋的變遷，則執(zhí)行步驟2.9 ；如果Mi中仍有未被覆蓋的變遷，記作Tk，生成覆蓋該變遷的路徑，加入集合TSi,重復(fù)步驟2. 8 ； 步驟2. 9、將Mi加入到集合Generated中； 步驟2. 10、轉(zhuǎn)到步驟2. 3。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟3依次按以下步驟執(zhí)行 設(shè)一個(gè)外部變量集合為EV，兩個(gè)前導(dǎo)序列集合分別為PU和PE，則步驟3. 1、遍歷所有組件狀態(tài)機(jī)的所有變遷，將所有外部使用的變量放入EV ；步驟3. 2、遍歷所有組件狀態(tài)機(jī)的所有變遷，如果變遷包含對(duì)EV中任意變量的定義，生成該變遷的含有最少外部變量使用的最短前導(dǎo)序列并放入PU ；步驟3. 3、遍歷PU中所有前導(dǎo)序列，如果前導(dǎo)序列可執(zhí)行，則將該前導(dǎo)序列放入PE ；步驟3. 4、如果PU為空，繼續(xù)步驟4 ；如果PU不為空，取其中的前導(dǎo)序列，記作pu，如果 PE中存在能夠使Pu可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)前導(dǎo)序列，則將這些前導(dǎo)序列與Pu鏈接，將Pu移動(dòng)到PE中并重復(fù)步驟3.4 ；如果PE中存在能夠通過(guò)多次執(zhí)行使pu可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)定義，則將含有這些定義的前導(dǎo)序列生成環(huán)并形成新的前導(dǎo)序列，將新的前導(dǎo)序列與Pu鏈接， 將Pu移動(dòng)到PE中并重復(fù)步驟3. 4 ；如果Pu仍然無(wú)法執(zhí)行，重新生成pu并重復(fù)步驟3. 4。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟4依次按以下步驟執(zhí)行步驟4. 1、遍歷所有組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集TSi的所有測(cè)試序列，如果存在由于存在外部變量使用而無(wú)法執(zhí)行的序列，取一個(gè)無(wú)法執(zhí)行的序列，記作Pdu，繼續(xù)步驟4. 2 ；如果所有測(cè)試序列都已可執(zhí)行，則繼續(xù)步驟5 ；步驟4. 2、如果PE中存在可以使pdu可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)前導(dǎo)序列，則將這些前導(dǎo)序列與Pdu鏈接，繼續(xù)步驟4. 3 ；如果PE中存在能夠通過(guò)多次執(zhí)行使Pdu可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)定義，則將含有這些定義的前導(dǎo)序列生成環(huán)并形成新的前導(dǎo)序列，將新的前導(dǎo)序列與Pdu鏈接，繼續(xù)步驟4. 3 ；如果pdu仍然無(wú)法執(zhí)行，則丟棄Pdu ；步驟4. 3、重復(fù)步驟4. 1。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟5依次按以下步驟執(zhí)行步驟5. 1 遍歷所有組件狀態(tài)機(jī)的所有變遷，如果所有變遷都已遍歷，則繼續(xù)步驟6 ；如果仍有未遍歷的、含有外部變量使用的變遷，記作t，則對(duì)t執(zhí)行以下步驟(1)生成t的含有最少外部變量使用的前導(dǎo)最短序列，記作Pt；(2)如果PE中存在能夠使pt可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)前導(dǎo)序列，則將這些前導(dǎo)序列與Pt鏈接，繼續(xù)步驟5. 2 ；如果PE中存在能夠通過(guò)多次執(zhí)行使pt可執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)定義，則將含有這些定義的前導(dǎo)序列生成環(huán)并形成新的前導(dǎo)序列，將新的前導(dǎo)序列與Pt鏈接，繼續(xù)步驟 5. 2;如果pt仍然無(wú)法執(zhí)行，則跳轉(zhuǎn)回(1)；步驟5. 2 遍歷PE中的所有前導(dǎo)序列，如果所有序列都已遍歷，則繼續(xù)步驟5. 3 ；如果仍有未遍歷的、含有Pt中所使用外部變量的定義的前導(dǎo)序列，將該前導(dǎo)序列與Pt鏈接，構(gòu)成跨狀態(tài)機(jī)測(cè)試序列，加入跨狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；步驟5.3 重復(fù)步驟5. 1。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟6之后還包括步驟7 將步驟6得到的抽象測(cè)試集轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的測(cè)試腳本。
全文摘要
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于變量依賴(lài)的并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)的協(xié)議測(cè)試生成方法，依次執(zhí)行以下步驟1在計(jì)算機(jī)中，把被測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的協(xié)議規(guī)范描述為一個(gè)并行擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)模型；2采用忽略變量依賴(lài)的擴(kuò)展有限狀態(tài)機(jī)測(cè)試生成技術(shù)生成組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；3針對(duì)外部變量，生成可執(zhí)行化外部前導(dǎo)序列；4采用鏈接外部前導(dǎo)序列的方法對(duì)組件狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集進(jìn)行可執(zhí)行化處理；5生成關(guān)于外部變量的跨狀態(tài)機(jī)抽象測(cè)試集；6將經(jīng)過(guò)步驟4處理的抽象測(cè)試集與步驟5生成的抽象測(cè)試集合并，刪除重復(fù)或被包含的測(cè)試序列，得到協(xié)議狀態(tài)機(jī)的抽象測(cè)試集。本發(fā)明解決了變量依賴(lài)導(dǎo)致的路徑不可執(zhí)行問(wèn)題，避免了狀態(tài)爆炸。
文檔編號(hào)H04L12/26GK102404167SQ20111034432
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者姚姜源, 尹霞, 王之梁 申請(qǐng)人:清華大學(xué)