线性拟合驱动的测试数据生成与输入区间预测研究
发布时间：2023-01-31 05:53
满足正确性是软件高质量的基础,测试是目前保证软件正确性最主要的技术途径。面向路径测试技术针对程序路径覆盖准则,产生测试输入,驱动程序沿着目标路径执行。面向路径测试技术能够高效地发现程序中的错误,实现面向路径测试自动化能够极大地提高测试的效率,并降低成本。面向路径测试的难点之一在于对包含非线性计算和浮点数据的复杂路径约束求解。已有的线性拟合方法是一种基于动态执行生成测试数据的方法。它利用动态执行信息来计算关于输入变量的拟合函数,继而计算分段预测区间,最后预测覆盖路径约束的输入数据。已有研究工作显示这一方法能够较好的应对涉及非线性和浮点数的复杂约束,但受限于动态执行方法,存在代码短路导致的拟合信息不足、约束次序影响求解效率、IO开销过大等不足。本文研究了基于符号执行技术的线性拟合并行化求解方法。它首先借助符号执行技术抽取路径约束,然后充分利用线性拟合方法的潜在并行性,基于CUDA平台实现了对路径约束的并行求解。同时,区间预测方法能够用于复杂约束的化简求解,本文基于已有线性拟合方法研究了输入区间预测问题,设计了基于线性拟合的输入预测方法。具体的,本文主要的研究工作如下:1.提出了面向路径约束...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 本文工作
1.4 论文结构
2 面向路径测试的相关技术
2.1 面向路径约束的测试数据生成方法
2.1.1 基于动态执行的方法
2.1.2 基于符号执行的方法
2.1.3 基于启发式搜索的方法
2.1.4 基于混合执行的方法
2.2 基于线性拟合的方法
2.2.1 线性拟合函数
2.2.2 基于线性拟合的测试数据生成方法
2.3 本章小结
3 面向路径约束的线性拟合并行化求解方法
3.1 并行化线性拟合方法的设计
3.1.1 线性拟合方法的并行化分析
3.1.2 线性拟合方法的并行化设计
3.2 基于CUDA平台的线性拟合并行化求解方法
3.2.1 基于CUDA平台的数据结构设计
3.2.2 运行时刻值并行化计算
3.2.3 线性拟合并行化计算
3.2.4 预测区间并行化计算
3.2.5 预测向量并行化计算
3.3 面向路径约束的线性拟合并行化求解算法
3.3.1 算法说明
3.3.2 实例展示
3.4 本章小结
4 基于线性拟合的输入区间预测
4.1 输入区间预测
4.2 基于线性拟合的输入区间预测方法
4.2.1 线性拟合生成单变量输入的区间预测
4.2.2 多变量输入的区间预测
4.3 基于线性拟合的输入区间预测算法
4.3.1 算法说明
4.3.2 实例展示
4.4 本章小结
5 原型工具和实验评估
5.1 原型工具设计
5.1.1 工具架构
5.1.2 工具实现
5.1.3 工具使用
5.2 实验一: 和动态执行方法的对比实验
5.2.1 基准程序
5.2.2 实验设定
5.2.3 实验结果分析
5.3 实验二: 和混合执行方法的对比实验
5.3.1 相关工具
5.3.2 基准程序
5.3.3 实验设定
5.3.4 实验结果分析
5.4 实验三: 输入区间预测实验
5.4.1 基准程序
5.4.2 实验设定
5.4.3 实验结果分析
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
简历与科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于输出域的测试用例自动生成方法研究[J]. 尤枫,赵瑞莲,吕珊珊. 计算机研究与发展. 2016(03)
硕士论文
[1]面向复杂路径约束的线性拟合求解方法改进与扩展研究[D]. 周岩.南京大学 2016
[2]线性拟合制导的面向CDC/MCDC的测试用例自动生成方法[D]. 欧建生.南京大学 2015
[3]基于线性拟合函数的面向路径覆盖的测试数据自动生成技术研究[D]. 成新.南京大学 2014
[4]分量线性拟合函数驱动的测试数据自动生成技术研究[D]. 丁文旭.南京大学 2012
本文编号：3733764
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.3 本文工作
1.4 论文结构
2 面向路径测试的相关技术
2.1 面向路径约束的测试数据生成方法
2.1.1 基于动态执行的方法
2.1.2 基于符号执行的方法
2.1.3 基于启发式搜索的方法
2.1.4 基于混合执行的方法
2.2 基于线性拟合的方法
2.2.1 线性拟合函数
2.2.2 基于线性拟合的测试数据生成方法
2.3 本章小结
3 面向路径约束的线性拟合并行化求解方法
3.1 并行化线性拟合方法的设计
3.1.1 线性拟合方法的并行化分析
3.1.2 线性拟合方法的并行化设计
3.2 基于CUDA平台的线性拟合并行化求解方法
3.2.1 基于CUDA平台的数据结构设计
3.2.2 运行时刻值并行化计算
3.2.3 线性拟合并行化计算
3.2.4 预测区间并行化计算
3.2.5 预测向量并行化计算
3.3 面向路径约束的线性拟合并行化求解算法
3.3.1 算法说明
3.3.2 实例展示
3.4 本章小结
4 基于线性拟合的输入区间预测
4.1 输入区间预测
4.2 基于线性拟合的输入区间预测方法
4.2.1 线性拟合生成单变量输入的区间预测
4.2.2 多变量输入的区间预测
4.3 基于线性拟合的输入区间预测算法
4.3.1 算法说明
4.3.2 实例展示
4.4 本章小结
5 原型工具和实验评估
5.1 原型工具设计
5.1.1 工具架构
5.1.2 工具实现
5.1.3 工具使用
5.2 实验一: 和动态执行方法的对比实验
5.2.1 基准程序
5.2.2 实验设定
5.2.3 实验结果分析
5.3 实验二: 和混合执行方法的对比实验
5.3.1 相关工具
5.3.2 基准程序
5.3.3 实验设定
5.3.4 实验结果分析
5.4 实验三: 输入区间预测实验
5.4.1 基准程序
5.4.2 实验设定
5.4.3 实验结果分析
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 未来工作展望
参考文献
简历与科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于输出域的测试用例自动生成方法研究[J]. 尤枫,赵瑞莲,吕珊珊. 计算机研究与发展. 2016(03)
硕士论文
[1]面向复杂路径约束的线性拟合求解方法改进与扩展研究[D]. 周岩.南京大学 2016
[2]线性拟合制导的面向CDC/MCDC的测试用例自动生成方法[D]. 欧建生.南京大学 2015
[3]基于线性拟合函数的面向路径覆盖的测试数据自动生成技术研究[D]. 成新.南京大学 2014
[4]分量线性拟合函数驱动的测试数据自动生成技术研究[D]. 丁文旭.南京大学 2012
本文编号：3733764
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3733764.html
