JPWO2020194455A1 - テストケース生成装置、テストケース生成方法、およびテストケース生成プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2では、脆弱性分析のための入力値生成に、記号実行を用いる方法のほか、ホワイトボックスファジングといった非記号実行を用いる方法が開示されている。
特許文献3では、モジュール毎の記号実行によるパス解析を行った後、各モジュールの情報を用いて、複数モジュールの合成実行パス求める方法が開示されている。
このように、従来の方法は、組込みリアルタイムソフトウェアのように入力がステップ間で変化するソフトウェアを対象とする、複数ステップにわたるテストケースの生成には適用できない。
データを記憶するメモリと、
前記メモリに1ステップから(i−1)ステップまでのテストケースである第(i−1)テストケースが記憶されている場合、前記第(i−1)テストケースを使用して、1ステップからiステップまでのテストケースである第iテストケースを生成する第1の生成方式を選択する生成制御部と、
前記第1の生成方式にしたがって、前記第(i−1)テストケースの実行による(i−1)ステップの終了時点における内部状態を保持した状態で、iステップ目を実行するテストケースを生成し、前記第(i−1)テストケースと前記iステップ目のテストケースとを連結することにより前記第iテストケースを生成し、前記メモリに記憶するテスト生成部とを備えた。
***構成の説明***
図1を参照して、本実施の形態に係るテストケース生成装置100の構成を説明する。
テストケース生成装置100は、コンピュータである。テストケース生成装置100は、プロセッサ910を備えるとともに、メモリ920および入出力装置930といった他のハードウェアを備える。プロセッサ910は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
テストケース生成プログラムは、上記の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、テストケース生成方法は、テストケース生成装置100がテストケース生成プログラムを実行することにより行われる方法である。
テストケース生成プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、テストケース生成プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
ここで、図1を参照して、本実施の形態に係るテストケース生成装置100の動作の概要を説明する。テストケース生成装置100の動作は、本実施の形態に係るテストケース生成方法に相当する。
このように、生成制御部130は、テストケース生成対象ステップを判定し、そのステップにおけるテストケース生成方式を選択するといったテストケース生成手順を制御する。
関数生成部140は、第1の生成方式M1にしたがって、第(i−1)テストケースを使用して、1ステップからiステップまでのテストケースである第iテストケースを生成するテストケース生成用関数22を生成する。
また、関数生成部140は、第2の生成方式M2にしたがって、第(i−1)テストケースの実行による(i−1)ステップの終了時点における内部状態を保持した状態で、1ステップ目からiステップ目までのテストケースを各々生成するテストケース生成用関数22を生成する。
また、「iステップ目のテストケース」は、iステップを対象とする1ステップ分のテストケース入力値を指す。
また、記号生成部160は、プログラム取得部110が読み込んだ仕様情報に応じて、関数生成部140が生成した関数を用いてステップ間での状態を保持しながら、有界モデル検査手法によりテストケースを生成する。記号生成部160は、記号実行によるテスト生成部ともいう。
次に、図2から図4を参照して、本実施の形態に係るテストケース生成装置100の動作の詳細を説明する。
ステップS10において、生成制御部130は、未網羅の網羅箇所が存在するかを判定する。未網羅の網羅箇所がなければ、生成制御部130は、テストケース生成は不要と判断して処理を終了する。それ以外の場合は、ステップS11へ進む。
ステップS15において、生成制御部130は、ステップS8またはステップS13において、iステップのテストケースがメモリ920へ格納された場合には、そのテストケースの生成に用いた(i−1)ステップのテストケースをメモリ920から除外する。
ステップS6からステップS9までの処理は、非記号実行により第iテストケースを生成する処理である。ステップS11からステップS15までの処理は、ステップS6からステップS9までの処理でも、未網羅箇所がある場合に実行される記号実行により第iテストケースを生成する処理である。
ステップS17からステップS20までの処理は、非記号実行により第iテストケースを生成する処理である。ステップS22からステップS25までの処理は、ステップS17からステップS20までの処理でも、未網羅箇所がある場合に実行される記号実行により第iテストケースを生成する処理である。
図7は、生成されたテストケース生成用関数22の例である。
図8は、生成されたテストケース生成用関数22の例である。
図9は、生成されたテストケース生成用関数22の例である。
図10は、2ステップのテストケース(50、50)を用いたテストケース生成用関数22の例である。
関数生成部140は、生成制御部の選択したテストケースの生成方法に応じて、テストケース生成条件およびテスト対象ソフトウェアのプログラムの呼び出しを含むテストケース生成用関数を生成する。
テスト生成部170は、生成制御部130の選択したテストケース生成方法に応じて、記号実行あるいは記号実行と非記号実行を組み合わせて、テストケース生成用関数を用いてステップ間での状態を保持しながらテストケースを生成する。(i−1)ステップのテストケースを利用してiステップ目のテストケースを生成した場合には、利用した(i−1)ステップのテストケースを破棄する。
本実施の形態に係るテストケース生成装置では、複数ステップにわたるテストケース生成が必要な場合に、まず前回ステップのテストケース生成結果を用いて非記号実行によるテストケース生成と記号実行によるテストケース生成を試行する。これにより、本実施の形態に係るテストケース生成装置では、3ステップ目においては、2ステップで生成されたテストケースを用いて2ステップ目終了時点の内部状態を保持した状態で1ステップ分の解析を行うだけで、次の効果がある。つまり、非記号実行によるテストケース生成と、記号実行によるテストケース生成でそれぞれ1つの網羅箇所を網羅し、テストケース生成を終了することができる。上述の具体例では、2ステップ目終了時点の内部状態は、mode=1およびsub_mode=2である。つまり、mode=1およびsub_mode=2を保持した状態で1ステップ分の解析を行うだけで、非記号実行によるテストケース生成と、記号実行によるテストケース生成でそれぞれ1つの網羅箇所を網羅し、テストケース生成を終了することができる。
なお、本実施の形態の手法を用いない場合には、3ステップ分全てのパスを対象としてテストケース生成を試行する必要がある。そのため、非記号実行によるテストケース生成ではそのテストケース候補が膨大になり生成に時間がかかり、また記号実行によるテストケース生成では3ステップ分のパス解析とそれを満たす値の抽出に時間がかかってしまう。
<変形例1>
本実施の形態では、プログラム取得部110、網羅箇所抽出部120、生成制御部130、関数生成部140、非記号生成部150、および記号生成部160の機能がソフトウェアで実現される。変形例として、プログラム取得部110、網羅箇所抽出部120、生成制御部130、関数生成部140、非記号生成部150、および記号生成部160の機能がハードウェアで実現されてもよい。
テストケース生成装置100は、電子回路909、メモリ920、および入出力装置930といったハードウェアを備える。
電子回路909は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、ASIC、または、FPGAである。GAは、Gate Arrayの略語である。ASICは、Application Specific Integrated Circuitの略語である。FPGAは、Field−Programmable Gate Arrayの略語である。
別の変形例として、プログラム取得部110、網羅箇所抽出部120、生成制御部130、関数生成部140、非記号生成部150、および記号生成部160の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
また、別の変形例として、プログラム取得部110、網羅箇所抽出部120、生成制御部130、関数生成部140、非記号生成部150、および記号生成部160の一部あるいはすべての機能が、ファームウェアで実現されていてもよい。
また、実施の形態1のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、この実施の形態のうち、1つの部分を実施しても構わない。その他、この実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態1では、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
Claims (7)
- 値が入力される度に1ステップの処理を実行するプログラムに入力されるテストケースであって、順次実行されるi(iは2以上の整数)ステップの処理の各々に入力されるテストケース入力個の値から成るテストケースを生成するテストケース生成装置において、
データを記憶するメモリと、
前記メモリに1ステップから(i−1)ステップまでのテストケースである第(i−1)テストケースが記憶されている場合、前記第(i−1)テストケースを使用して、1ステップからiステップまでのテストケースである第iテストケースを生成する第1の生成方式を選択する生成制御部と、
前記第1の生成方式にしたがって、前記第(i−1)テストケースの実行による(i−1)ステップの終了時点における内部状態を保持した状態で、iステップ目を実行するテストケースを生成し、前記第(i−1)テストケースと前記iステップ目のテストケースとを連結することにより前記第iテストケースを生成し、前記メモリに記憶するテスト生成部と
を備えたテストケース生成装置。 - 前記テストケース生成装置は、
前記プログラムのソースコードからテストにより網羅する網羅箇所を抽出する網羅箇所抽出部と、
前記第iテストケースが、第(i−1)テストケースにより網羅されていない網羅箇所である未網羅箇所を網羅するように、テストケース生成条件と前記プログラムの呼び出しとを含むテストケース生成用関数を生成する関数生成部と
を備え、
前記テスト生成部は、
前記テストケース生成用関数を用いて前記第iテストケースを生成する請求項1に記載のテストケース生成装置。 - 前記生成制御部は、
前記メモリに前記第(i−1)テストケースが記憶されていない場合、1ステップからiステップまでの各々のテストケースを生成する第2の生成方式を選択し、
前記関数生成部は、
前記第2の生成方式にしたがって、前記第(i−1)テストケースの実行による(i−1)ステップの終了時点における内部状態を保持した状態で、1ステップ目からiステップ目までのテストケースを各々生成するテストケース生成用関数を生成し、
前記テスト生成部は、
前記テストケース生成用関数を用いて1ステップ目からiステップ目までのテストケースの各々を生成し、1ステップ目からiステップ目までのテストケースを連結することにより前記第iテストケースを生成し、前記メモリに記憶する請求項2に記載のテストケース生成装置。 - 前記テスト生成部は、
非記号実行によりテストケースを生成する非記号生成部と、記号実行によりテストケースを生成する記号生成部とを備え、前記第1の生成方式が選択されると、前記非記号生成部により前記第iテストケースを生成し、前記非記号生成部により生成された前記第iテストケースを用いたテストの実行により、前記未網羅箇所が存在するか否かを判定し、前記未網羅箇所が存在する場合は、前記未網羅箇所の少なくともいずれかを網羅するように前記記号生成部により前記第iテストケースを生成し、前記記号生成部により生成された前記第iテストケースを前記メモリに記憶する請求項3に記載のテストケース生成装置。 - 前記テスト生成部は、
前記第1の生成方式にしたがって、前記第(i−1)テストケースを利用して前記第iテストケースを生成した場合には、利用した前記第(i−1)テストケースを破棄する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のテストケース生成装置。 - 値が入力される度に1ステップの処理を実行するプログラムに入力されるテストケースであって、順次実行されるi(iは2以上の整数)ステップの処理の各々に入力されるテストケース入力個の値から成るテストケースを生成するテストケース生成装置のテストケース生成方法において、
前記テストケース生成装置は、データを記憶するメモリを備え、
生成制御部が、前記メモリに1ステップから(i−1)ステップまでのテストケースである第(i−1)テストケースが記憶されている場合、前記第(i−1)テストケースを使用して、1ステップからiステップまでのテストケースである第iテストケースを生成する第1の生成方式を選択し、
テスト生成部が、前記第1の生成方式にしたがって、前記第(i−1)テストケースの実行による(i−1)ステップの終了時点における内部状態を保持した状態で、iステップ目を実行するテストケースを生成し、前記第(i−1)テストケースと前記iステップ目のテストケースとを連結することにより前記第iテストケースを生成し、前記メモリに記憶するテストケース生成方法。 - 値が入力される度に1ステップの処理を実行するプログラムに入力されるテストケースであって、順次実行されるi(iは2以上の整数)ステップの処理の各々に入力されるテストケース入力個の値から成るテストケースを生成するテストケース生成装置のテストケース生成プログラムにおいて、
前記テストケース生成装置は、データを記憶するメモリを備え、
前記メモリに1ステップから(i−1)ステップまでのテストケースである第(i−1)テストケースが記憶されている場合、前記第(i−1)テストケースを使用して、1ステップからiステップまでのテストケースである第iテストケースを生成する第1の生成方式を選択する生成制御処理と、
前記第1の生成方式にしたがって、前記第(i−1)テストケースの実行による(i−1)ステップの終了時点における内部状態を保持した状態で、iステップ目を実行するテストケースを生成し、前記第(i−1)テストケースと前記iステップ目のテストケースとを連結することにより前記第iテストケースを生成し、前記メモリに記憶するテスト生成処理と
をコンピュータであるテストケース生成装置に実行させるテストケース生成プログラム。
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