Project

General

Profile

EFSM Traversal » History » Revision 6

Revision 5 (Alexander Kamkin, 02/28/2014 06:17 AM) → Revision 6/13 (Alexander Kamkin, 02/28/2014 06:18 AM)

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 (*TODO: в графе состояний EFSM или в графе зависимостей?*), 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 предыдущего 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: 

 # случайным образом выбирается один из переходов, исходящих из текущего состояния; 
 # делается попытка разрешить его условие срабатывания; 
 # если условие срабатывания разрешено: 
 ## невовлечённым в него входным переменным присваиваются случайные значения; 
 ## применяется действие перехода и обновляется состояние EFSM; 
 ## выполненному переходу ставится в соответствие номер текущей последовательности и номер текущего её элемента. 
 ### *TODO: Переходу или состоянию?* 
 # если условие срабатывания не разрешено: 
 ## *TODO: Что делается в этом случае?* 

 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: 

 # выбирается переход из начала списка; 
 # если его условие срабатывания зависит только от входных переменных: 
 ## 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; 
 ## разрешается условие срабатывания этого перехода; 
 ### *TODO: А если условие неразрешимо?* 
 ## переход удаляется из списка; 
 # если его условие срабатывания зависит не только от входных переменных: 
 ## 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, переход удаляется из списка; 
 ### если нет — обработка продолжается; 
 # 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; 
 ### *TODO: что делать, если начальное состояние _t_ недостижимо?* 
 ## 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; 
 ### *TODO: как это делается?* 
 ## 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 

 *TODO: Дать ссылку на статью.*