Teste baseado em modelos simbólicos para sistemas de tempo real.

Abstract

Sistemas de tempo real são aqueles cujo correto comportamento não depende somente dos resultados gerados, mas também de quando os resultados são gerados. Sistemas de tempo real são utilizados em diferentes contextos, como por exemplo, monitoramento de pacientes em hospitais, controle de tráfego aéreo e sistemas embarcados em robôs, eletrodomésticos, veículos, etc. Para esses sistemas, confiança é uma importante propriedade que demanda uma aplicação rigorosa das atividades de V & V, pois defeitos podem significar perdas em termos financeiros, ambientais ou humanos. Como custos e consequências de falhas podem ser elevados, verificação formal e verificação de modelos têm sido utilizadas no processo de V & V. Entretanto, como essas abordagens possuem limitações práticas, teste também é utilizado como uma abordagem complementar porque permite a execução de cenários reais em ambientes de execução reais. Consequentemente, há um crescente interesse na busca por metodologias, técnicas e ferramentas para dar suporte ao teste de sistemas de tempo real, que por sua vez possui inúmeros desafios, tais como implementações compostas por atividades paralelas com eventos síncronos e assíncronos (interrupções), diferentes arquiteturas para instalação, limitação de recursos e restrições de tempo no ambiente de execução. Esta tese foca no teste de conformidade baseado em modelos para sistemas de tempo real. Nesse contexto, a maioria das abordagens atuais baseia-se em máquinas de estados ou em timed automata. Entretanto, a maioria dos sistemas de tempo real manipula dados enquanto estão sujeitos a restrições de tempo. A solução usual consiste em enumerar os valores de dados (em domínios finitos) enquanto o tempo é tratado de forma simbólica, levando ao problema da explosão do espaço de estados. Esta tese propõe um novo modelo para sistemas de tempo real que combina modelos simbólicos com timed automata a fim de tratar dados e requisitos de tempo de maneira simbólica. Uma teoria de teste de conformidade que lida com esse modelo é proposta juntamente com um processo de geração de casos de teste baseado na combinação de execução simbólica e constraint solving para tratar dados e análise simbólica para tratar aspectos temporais. Além disso, a abordagem proposta dá suporte ao teste de interrupções. Finalmente, dois estudos de caso são executados para avaliar a aplicação prática da abordagem proposta.