[发明专利]一种基于数据流和状态机的模型覆盖率分析统计方法

说明书

一种基于数据流和状态机的模型覆盖率分析统计方法，包括步骤一，分析数据流和状态机模型；步骤二，条件关键点分析；步骤三，生成模型代码；步骤四，执行及覆盖率分析；所述步骤一中，对于数据流模型进行遍历：根据输出节点获取以其为终止节点的有向边；根据有向边查找其起始节点；重复上述两步，直至找到节点满足以下条件：没有其作为终止节点的有向边；遍历过程中，遍历到的每个节点都作为一个基本块；本发明通过分析模型的基本块和关键点，并基于分析结果对模型生成代码并插桩，在仿真后对基本块覆盖情况和条件覆盖情况进行统计分析，该方法已经在真实程序中进行了验证，可以计算出基本块覆盖率和条件覆盖率。

技术领域

本发明涉及模型验证技术领域，具体为一种基于数据流和状态机的模型覆盖率分析统计方法。

背景技术

基于模型的设计是一种以模型为中心的设计方法。在基于模型的设计过程中，通过分析系统需求，获得软件需求；通过使用基于模型设计的工具，以图形化或形式化文本的形式建立模型；通过基于模型的设计，能够实现代码和文档的自动生成；通过模型仿真测试验证模型的正确性。

模型覆盖率是一种基于模型的覆盖率度量技术。模型包含形式化的图形符号，可以直观地展示模型表达的含义。模型生成代码时，在保证被测模型原有逻辑全部执行的基础上，添加采集覆盖信息的赋值语句或函数调用的代码段，最后编译运行。模型仿真的过程中即可采集到相应的覆盖率信息特征数据，对此特征数据进行统计分析，进而获得数据流或状态机的覆盖程度，可以得知模型运行的覆盖程度，进而根据计算规则能够得出模型覆盖率结果。

基于模型的设计相比于基于代码的设计具有显著优点，例如代码和测试都可以直接由模型生成和实现，有利于产品的功能迭代；模型可以运行仿真，可以帮助开发人员在开发早期发现一些潜在的错误。为了评价模型设计的质量，存在基于模型获取模型覆盖率的需求，需要实现通过代码覆盖率计算得出模型覆盖率。

数据流模型和状态机模型具有多层次、多种输入形式、逻辑复杂的特点，针对该模型的验证工作一般使用仿真验证的方式，现有的验证方式多集中在验证预期输入能否达到预期输出的方面，但这种方式无法验证是否遍历模型中所有路径，对于模型执行路径的完备验证没有有效的效果统计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数据流和状态机的模型覆盖率分析统计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数据流和状态机的模型覆盖率分析统计方法，包括步骤一，分析数据流和状态机模型；步骤二，条件关键点分析；步骤三，生成模型代码；步骤四，执行及覆盖率分析；

其中在上述步骤一中，通过遍历获取数据流模型的所有输入输出节点和计算操作节点；获取状态机模型的状态节点和有向边；

其中在上述步骤二中，按照节点类型和有向边的条件统计基本块，进行关键点分析和统计；

其中在上述步骤三中，将模型生成代码并依据分析统计结果进行插桩；对模型进行仿真；记录关键点覆盖情况；

其中在上述步骤四中，以模型和子模型的维度进行统计分析。

优选的，所述步骤一中，对于数据流模型进行遍历：根据输出节点获取以其为终止节点的有向边；根据有向边查找其起始节点；重复上述两步，直至找到节点满足以下条件：没有其作为终止节点的有向边；遍历过程中，遍历到的每个节点都作为一个基本块；遍历过程中收集每个节点的类型，根据节点类型收集节点属性；输入节点和输出节点收集数据类型；计算操作节点分为当前层逻辑和子模型层逻辑：简单计算操作节点和复杂计算操作节点的当前层逻辑收集输入个数和输入数据类型、输出个数和输出数据类型；复杂计算操作节点的子逻辑层逻辑不在当前层次中收集。