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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.55.2018.tde-10102018-141934
Document
Author
Full name
Rodolfo Adamshuk Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2018
Supervisor
Committee
Souza, Simone do Rocio Senger de (President)
Colanzi, Thelma Elita
Delamaro, Márcio Eduardo
Sato, Liria Matsumoto
Vincenzi, Auri Marcelo Rizzo
Title in English
Search based software testing for the generation of synchronization sequences for mutation testing of concurrent programs
Keywords in English
Concurrent programming
Mutation testing
Search based software testing
Abstract in English
Concurrent programming has become an essential paradigm for reductions in the computational time in many application domains. However, the validation and testing activity is more complex than the testing for sequential programs due to the non-determinism, synchronization and inter-process communication. Mutation testing is based on mistakes produced by software developers and presents a high effectiveness to reveal faults. However, high computational costs limit its applicability even for sequential code, becoming higher for concurrent programs in which each test has to be executed with different (ideally all) thread schedules. To date, only selective mutation have been applied to reduce the number of mutants in concurrent programs, however, the problem of state explosion of thread schedules still remains. This Ph.D. thesis presents the SBBMuT approach that applies deterministic execution and genetic algorithm for the generation and execution of a set of synchronization sequences during the mutation testing of Java multithreaded programs. An experimental study was conducted, and the results showed that the set of synchronization sequences generated by SBBMuT achieved a higher mutation score in comparison with the use of the Java PathFinder model checking tool.
Title in Portuguese
Teste baseado em busca para geração de sequencias de sincronização para o teste de mutação de programas concorrentes
Keywords in Portuguese
Programação concorrente
Teste de mutação
Teste de software baseado em busca
Abstract in Portuguese
A programação concorrente tornou-se um paradigma essencial para a redução no tempo computacional em muitos domínios de aplicação. No entanto, as atividades de verificação, validação e teste são mais complexas do que o teste para programas sequenciais devido ao não determinismo, sincronização e comunicação entre processos ou threads. O teste de mutação é baseado em enganos cometidos por desenvolvedores de software e apresenta uma alta eficácia para revelar defeitos. No entanto, o alto custo computacional limita a sua aplicação mesmo para programas sequenciais, e tornando-se maior para programas concorrentes no qual cada teste deve ser executado com diferentes (idealmente todas) sequências de sincronizações. Na literatura, apenas mutação seletiva foi aplicada para reduzir o número de mutantes em programas concorrentes, no entanto, o problema de explosão no número de sequências de sincronização ainda permanece. Esta tese de doutorado apresenta a abordagem SBBMuT que aplica execução determinística e algoritmo genético para a geração e execução de um conjunto de sequências de sincronização durante o teste de mutação para programas Java multithread. Um estudo experimental foi conduzido e os resultados mostram que o conjunto de sequências de sincronização gerada pela SBBMuT conseguiu alcançar um escore de mutação maior em comparação com a utilização da ferramenta de validação de modelos Java PathFinder.
 
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Publishing Date
2018-10-10
 
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