[发明专利]一种用于Simulink测试的测试用例优先排序方法

说明书

本发明公开了一种用于Simulink测试的测试用例优先排序方法，包括：利用测试用例随机生成工具生成测试用例；统计每个测试用例中出现的Simulink模块名、模块出现的次数、子系统层数、僵尸块比例以及相关的测试用例结构信息；利用已统计的测试用例信息计算每个测试用例的特征块、复杂度以及僵尸块比例三大类特征；构建特征向量FV；基于特征向量FV计算每两个测试用例之间的差异度，综合僵尸块比例和差异度对Simulink测试用例进行优先排序；利用差分测试程序对优先排序结果进行测试，该方法解决了差分测试框架下自动测试的有效性问题，为Simulink的加速测试提供了新思路。

技术领域

本发明涉及软件测试领域，尤其涉及一种用于Simulink测试的测试用例优先排序方法。

背景技术

芯片被称为“工业粮食”，是制造业的核心技术。随着国家对于芯片产业的不断重视，芯片设计产业正处于蓬勃发展之中。EDA是芯片设计必需、也是最重要的软件工具，因此如何实现高效稳定的EDA至关重要。Simulink作为一款使用广泛的电路设计EDA，人们对其能正常执行并达到预期效果的需求日益迫切。

近年来，已经提出了一些方法来促进自动化Simulink测试，这些方法主要分为两类。一是通过一些测试用例生成工具(如SLforge)来生成大量的测试模型，运行这些生成的测试模型来检测Simulink差错。另外一种是对已有的Simulink模型执行等效模变异，通过对测试用例中的僵尸块进行处理生成新的测试用例，之后再通过对二者进行差分测试来检测Simulink差错。

针对方法一，该Simulink测试技术存在严重的效率问题，因为它们通常需要生成大量的Simulink程序并不断的对其进行测试，故需要很长的时间才能发现Simulink差错。针对方法二，虽然其只需要通过对已有测试用例执行等效模变异来查找Simulink差错，但是变异的手法较为单一，仅对僵尸块区域进行加减模块操作，无法发现更为多样的差错类型。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种用于Simulink测试的测试用例优先排序方法，具体包括如下步骤：

利用测试用例随机生成工具生成测试用例，通过差错检测程序依次判断每个测试用例是否能触发Simulink差错，若能触发Simulink差错，则将其标记为差错用例；

统计每个测试用例中出现的Simulink模块名、模块出现的次数、子系统层数、僵尸块比例以及相关的测试用例结构信息；

利用已统计的测试用例信息计算每个测试用例的特征块、复杂度以及僵尸块比例三大类特征；

构建特征向量FV；

基于特征向量FV计算每两个测试用例之间的差异度，综合僵尸块比例和差异度对Simulink测试用例进行优先排序；

利用差分测试程序对优先排序结果进行测试。

所述特征块为测试用例中容易触发差错的模块，复杂度包含测试用例的大小度量、结构度量、适应性度量以及可靠性度量，僵尸块比例是同时具有过程性活代码和过程性死代码属性的模块比例。

将每个测试用例的三类特征的值标准化后组成特征向量FV。

基于特征向量FV计算测试用例两两之间的差异度，使用余弦相似度作为距离计算方式为

从而得到测试用例两两之间的差异度矩阵。

基于僵尸块比例和差异度对测试用例进行优先排序：首先选择僵尸块比例最大的测试用例，将其放入优化队列SQ中，并从测试用例集TC中删除该测试用例，从更新后的测试用例集TC中选择僵尸块比例最大的m个测试用例，构成备选集合CQ，再利用差异度策略将备选集合CQ中与优化队列SQ所有测试用例差异度最大的测试用例放进优化队列SQ中，同样将该测试用例从测试用例集TC中删除，重复上述操作，直到测试用例集长度为0时为止；