EFSM Traversal » History » Revision 12
Revision 11 (Igor Melnichenko, 03/11/2014 02:44 PM) → Revision 12/13 (Igor Melnichenko, 03/11/2014 02:45 PM)
h1. Обход расширенного конечного автомата (EFSM, Extended Finite State Machine) h2. Веронский метод (Franco Fummi et al.) Метод обхода EFSM состоит из трёх фаз: # обучение (learning); # случайный обход (random walk); # поиск с возвратами (backjumping). h3. Обучение В ходе первой фазы анализируются _зависимости_ переходов EFSM по _данным_ и по _управлению_, и строится граф зависимостей — ориентированный граф, вершинами которого являются переходы, а дуги представляют зависимости. Каждая дуга помечается именем переменной и типом зависимости. Переход _t_ ~2~ _зависит по данным_ от перехода _t_ ~1~ через переменную _x_, если _t_ ~1~ устанавливает (defines) значение _x_ (действие перехода содержит присваивание в _x_), а _t_ ~2~ использует (uses) _x_ в действии (при вычислении значений внутренних или выходных переменных). Переход _t_ ~2~ _зависит по управлению_ от перехода _t_ ~1~ через переменную _x_, если _t_ ~1~ устанавливает (defines) значение _x_, а _t_ ~2~ использует (uses) _x_ в условии срабатывания. На этой же фазе происходит выявление переменных-счетчиков и связанных с ними переходов. Переменная _x_ называется _счетчиком_, если существует цикл в графе состояний EFSM, в который входит переход с условием срабатывания, зависящим от _x_, а также переход, в действии которого меняется значение _x_, причем значение _x_ прямо или косвенно зависит от значения _x_. h3. Случайный обход На вход случайного обходчика подаётся два параметра: количество тестовых последовательностей и длина каждой последовательности. В цикле, пока количество тестовых последовательностей не достигнет максимального числа или пока не будут покрыты все переходы выполняются следующие действия: # сброс состояния EFSM; # генерация входных векторов в цикле, пока не будет достигнута максимальная длина текущей последовательности. Входной вектор генерируется следующим образом: # инициализируется пустой входной вектор; # составляется список переходов, исходящих из текущего состояния; # если список не пуст, из него случайным образом выбирается один из переходов (_t_), если пуст — переход на шаг 7; # делается попытка разрешить условие срабатывания _t_; # если условие срабатывания разрешено: ## невовлечённым в это условие входным переменным присваиваются случайные значения; ## во входной вектор записываются полученные значения входных переменных; ## _t_ ставится в соответствие номер текущей последовательности и номер текущего её элемента. # если условие срабатывания не разрешено: ## _t_ удаляется из списка; ## возврат на шаг 3. # полученный входной вектор подаётся на вход EFSM; # моделируется такт работы EFSM. h3. Поиск с возвратами Составляется список непокрытых переходов, причём переходы, исходящие из посещённых на предыдущем этапе состояний, помещаются в начало списка. Затем циклически выполняются следующие действия: # первый переход удаляется из списка и выбирается в качестве целевого; # извлекается сохранённая на предыдущем шаге информация о достижимости начального состояния этого перехода; # на основе этой информации к EFSM применяется соответствующая входная последовательность, и EFSM оказывается в начальном состоянии обрабатываемого перехода; # делается попытка разрешить условие срабатывания этого перехода: # если она успешна, полученный входной вектор добавляется в новую тестовую последовательность, сохраняется информация о достижимости целевого перехода и его обработка заканчивается; # на основании информации о зависимостях по данным извлекаются переходы, которые определяют значение переменных, входящих в условие срабатывания обрабатываемого перехода; # для каждого из них (пусть это будет _t_) выполняются следующие действия: ## получить информацию о достижимости начального состояния _t_, выполнить соответствующую тестовую цепочку (если начальное состояние _t_ не было достигнуто ранее, то делается попытка достигнуть его при помощи механизма обратных переходов); ## если начальное состояние _t_ недостижимо, перейти к следующему за _t_ элементу списка; ## если переход _t_ не обновляет значение счётчика, при помощи алгоритма Дейкстры найти путь от _t_ к целевому переходу; ## если в _t_ обновляется значение счётчика, алгоритм Дейкстры применяется два раза: сначала, чтобы найти путь от конечного состояния _t_ до целевого перехода, а затем - чтобы найти путь из начального состояния _t_ в самого себя через _t_; ## при помощи решателя ограничений определяется, сколько раз необходимо пройти по второму пути (то есть по циклу), чтобы начать двигаться по первому; ## построить ограничение в виде композиции действия перехода _t_ и условие срабатывания _t_ и целевого перехода; ## если это ограничение неразрешимо: ### перейти к следующему _t_; ## если это ограничение разрешимо: ### подать полученные значения входных переменных в EFSM; ### последовательно пройти по каждому переходу из найденного алгоритмом Дейкстры пути; ### если условие срабатывания какого-либо из переходов неразрешимо: #### перейти к следующему _t_. h2. Литература http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10836-011-5209-8