基于petri网的软件解析工具实现和程序正确性测试

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1、硕士学位论文（工程硕士）基于Petri网的软件解析工具实现和程序正确性测试IMPLEMENTATIONOFSOFTWAREANALYSISTOOLANDTESTINGOFPROGRAMCORRECTNESSBASEDONPETRINET陈泉源哈尔滨工业大学2014年12月国内图书分类号：TP399学校代码：10213国际图书分类号：004.94密级：公开工程硕士学位论文基于Petri网的软件解析工具实现和程序正确性测试硕士研究生：陈泉源导师：黄荷姣教授副导师：陈孟杰高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：计算机技术所

2、在单位：系微软件答辩日期：2014年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP399U.D.C:004.94DissertationfortheMaster‟sDegreeofEngineeringIMPLEMENTATIONOFSOFTWAREANALYSISTOOLANDTESTINGOFPROGRAMCORRECTNESSBASEDONPETRINETCandidate：QuanyuanChenSupervisor：Prof.HejiaoHuangAssociateSupervis

3、or：SeniorEngineer.JerryChenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ComputerTechnologyAffiliation：InsydeSoftwareco.,LTDDateofDefence：December,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着计算机技术的不断发展，软件系统在人们生活中变得不

4、可或缺，为了满足人们需求的功能，软件系统对功能的开发越来越多，系统也变得非常庞大。但是软件系统在开发之后总是存在各种各样的缺陷和漏洞，造成系统在使用的过程中产生各种故障和错误，最终带给用户非常巨大的损失。为保证软件系统的质量，软件功能的逻辑性错误和程序的不确定性成为了软件测试的重点。Petri网是一种形式化的语言，基于Petri网的模型不仅直观，而且很容易被开发人员理解。Petri网衍生出来的一些组合简化特性可以正确的将一个大型软件系统中的各种功能函数进行简化，这样可以让复杂的函数代码逻辑变的易于测试，从而减轻测试

5、的复杂性。因此，基于Petri网的软件程序测试可以使得用户轻易的参与到测试过程中。本文的主要研究内容和创新成果如下：首先，本文针对软件程序测试问题提出了基于Petri网的解决方案，能够在软件系统源代码测试的过程中找出更多的漏洞和缺陷，使得软件系统更加安全可靠。传统的软件测试工具大多是采用静态的分析方法找出程序中存在的并发，死锁问题，但是这些工具分析的过程不直接执行代码，而且误报率较高。本课题提出的基于Petri网的软件程序测试方案，可以动态的分析，更容易的判断出程序中存在的并发，死锁等问题，为软件程序测试提出了一个

6、新的方法。鉴于直接对程序功能函数进行Petri网建模，非常的繁琐且易于出错。本文设计并开发出了一个解析工具，该工具可以将目标系统中的功能函数自动转换成一种容易理解的逻辑结果，然后再将生成的结果转换成相应的Petri网模型。从而完成对软件测试程序的Petri网建模。本文采用CPNTools对Petri网模型进行分析，得出这些功能函数的分析报告，通过分析报告中的有界性，活性，公平性可以准确判断这些功能函数的正确性。本文通过研究PPPA(Property-preservingPetriNetProcessAlgebra)

7、理论，提出了对程序代码的Petri网模型的组合简化规则。本课题利用组合简化规则把软件系统中的功能函数进行组合和简化，不仅可以保证用基于Petri网的程序测试的方法是正确的，而且可以完成整个软件系统的程序代码部分的测试。对大型软件系统测试提供了可行性保障和方案。本文利用论文中开发的工具和基于Petri网的软件程序测试方案，对两个具体的实例进行了全面的分析和模拟仿真，并找出了问题所在。最终论证了基于Petri网程序测试的可行性和实用性。I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文总之，传统的软件程序测试方法在实际的应用中仍然存在许

8、多问题，还需要继续改进。本文提出的基于Petri网的软件程序测试方案，有一定的创新性，可以更好的对程序进行测试。关键词：软件测试；Petri网；CPNtools；Petri网特性；组合简化规则II哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththehighspeeddevelopmentofthecomputertechnology,thesoftw