基于节点占优关系的目标路径选择方法研究

摘要

影响路径覆盖测试消耗的因素很多，不仅包括所需覆盖的路径数目，也包括路径的覆盖难易程度，还包括测试数据的生成效率。目前，已有许多文献针对测试数据生成方法进行大量研究，但是很少看到针对目标路径选择方面的研究成果。本文基于路径覆盖测试对目标路径的选择方法进行研究，通过选择少量具有代表性的可达完整路径，达到降低路径覆盖测试消耗的目的。本文从串行程序和并行程序两个方面进行路径选择的方法研究。 第一，针对串行程序，通过分析节点之间的占优关系，提出基于占优关系的目标路径自动生成策略。首先，静态分析待测程序的节点和控制边的信息；然后，对节点的数量特征和相互关系进行分析，包括节点的出度值和入度值的计算，待测程序的必经节点、非被占优节点以及对应的占优节点集的生成，并分析非被占优节点之间的相关性以及生成相似邻接矩阵；最后，利用排列组合的方法，给出满足条件的非被占优节点集的不同组合方式，并针对非被占优节点集的组合情况，自动生成对应的完整路径。 第二，在串行程序的研究基础上，针对消息传递并行程序，提出基于拉丁超立方采样的目标路径自动选择方法。首先，将并行程序拆分成不同的进程，每个进程看作一个串行程序；然后，分析不同调度序列下同一进程的非被占优节点的相关性和相似邻接矩阵；最后，利用超立方采样的方法，针对非被占优节点进行采样，选择出满足条件的非被占优节点集的不同组合，并针对其非被占优节点集的组合情况以及对应的调度序列，自动生成对应的完整路径。 实验研究表明，针对串行程序，本文提出的基于占优关系的目标路径自动生成策略，在保证所有路径可达的情况下，选择出的目标路径条数明显少于两种传统方法，路径数缩减率甚至高达52.4%；针对并行程序，提出的基于拉丁超立方采样的目标路径选择策略，在保证路径可达的情况下，路径数缩减率约为37.5%；本文提出的路径选择方法，不仅可以减少待覆盖的目标路径数目，还可以保证所选路径的可达性；最终达到降低路径覆盖测试消耗的目标。

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致谢

变量注释表

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2.1 消息传递并行程序的研究现状

1.2.2 路径覆盖测试的研究现状

1.2.3 拉丁超立方采样的应用研究现状

1.3 研究目标

1.4 研究内容

1.5 本文结构

2 路径选择的理论基础

2.1 程序的预处理

2.2 节点的出入度

2.3 节点的占优关系

2.4 抽样方法

2.5 本章小结

3基于占优关系的串行程序目标路径自动生成

3.1待测串行程序的预处理

3.2 串行程序的相关性矩阵和相似邻接矩阵

3.3 串行程序目标路径的自动生成

3.3.1必经节点集的判定和生成

3.3.2非被占优节点与占优节点集自动生成

3.3.3非被占优节点的组合策略

3.3.4目标路径的自动生成

3.4 实验

3.4.1验证问题

3.4.2 实验平台和被测程序

3.4.3 实验过程

3.4.4 实验结果及分析

3.5 本章小结

4 基于拉丁超立方采样的并行程序目标路径自动生成

4.1 并行程序的占优关系

4.2 并行程序的分解

4.3 并行程序目标路径的自动生成

4.4 实验

4.4.1验证问题

4.4.2 实验平台和被测程序

4.4.3 实验过程

4.4.4 实验结果及分析

4.5 本章小结

5 结论

5.1 本文工作

5.2 后期研究工作

参考文献

作者简历

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