EFSM Traversal » History » Revision 7
Revision 6 (Alexander Kamkin, 02/28/2014 06:18 AM) → Revision 7/13 (Alexander Kamkin, 03/01/2014 07:45 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, 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.*