Symbolic Test Generation for Reactive Systems with Data.

Elena Leroux (zinovieva)

Résumé

Due to the increasing complexity of reactive systems, testing has become an important technique in the process of the development of such systems. In particular, a great deal of effort has been devoted to conformance testing, which consists in checking whether the behaviors of a system under test are correct with respect to its specification. During the last decades, conformance testing theories and tools for automatic test generation have been developed. In these theories
and algorithms, the specification of reactive systems are often modeled by different variants of Labeled Transition Systems (LTS). However, these theories and tools do not explicitly take into account the system's data, since the underlying model of LTS are not able to do that. This limitation of the model compels to enumerate the values of the data before building the
LTS model of a system. This may result in the state-space explosion problem. Moreover, this enumeration also has the effect of obtaining test cases where all the data are instantiated. This contradicts with industrial practice, where test cases are real programs with variables and parameters. The generation of such test cases requires new models and techniques. In this
thesis we have achieved two objectives. First, we have introduced a model called Input-Output Symbolic Transition Systems (IOSTS) which explicitly includes all the data of a reactive system. Secondly, we have proposed and implemented a new test generation technique that symbolically treats all the data of a system by combining the test generation approach proposed earlier in our research group with techniques of abstract interpretation. The test cases automatically
derived by our technique satisfy some correction properties. This essentially means that they always emit a correct verdict.

La complexité croissante des systèmes réactifs fait que le test devient une technique de plus en plus importante dans le développement de tels systèmes. Un grand intérêt est notamment accordé au test de conformité qui consiste à vérier si les comportements d'un système sous test sont corrects par rapport à sa spécication. Au cours des dernières années, les théories et outils de test de conformité pour la génération automatique de test se sont développés. Dans ces théories et algorithmes, les spécications des systèmes réactifs sont souvent modélisées par différentes variantes des systèmes de transitions. Cependant, ces théories et outils ne prennent pas explicitement en compte les données du système puisque le modèle sous-jacent de système
de transitions ne permet pas de le faire. Ceci oblige à énumérer les valeurs des données avant de construire le modèle de système de transitions d'un système, ce qui peut provoquer le problème de l'explosion de l'espace d'états. Cette énumération a également pour effet d'obtenir des cas de test où toutes les données sont instanciées. Or, cela contredit la pratique industrielle où les cas de test sont de vrais programmes avec des variables et des paramètres. La génération de tels
cas de test exige de nouveaux modèles et techniques. Dans cette thèse, nous atteignons deux objectifs. D'une part, nous introduisons un modèle appelé système symbolique de transitions à entrée/sortie qui inclut explicitement toutes les données d'un système réactif. D'autre part, nous proposons et implémentons une nouvelle technique de génération de test qui traite symboliquement les données d'un système en combinant l'approche de génération de test proposée auparavant par notre groupe de recherche avec des techniques d'interprétation abstraite. Les cas de test générés automatiquement par notre technique satisfont des propriétés de correction: ils émettent toujours un verdict correct.