Symbolic ns-3 for Efficient Exhaustive Testing: Design, Implementation, and Simulations
Symbolic ns-3 for Efficient Exhaustive Testing: Design, Implementation, and Simulations
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用于高效详尽测试的符号 ns-3：设计、实现和模拟
DOI：
10.1145/3532577.3532604
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Xu, Lisong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shao, Jianfei;Vu, Minh;Zhang, Mingrui;Jayswal, Asmita;Xu, Lisong
详尽测试是一种重要的模拟类型，用户针对某些不确定因素（例如所有可能的数据包延迟或标头）针对所有可能的情况详尽地模拟协议。它对于全面评估协议性能、查找最坏情况性能以及检测协议可能的设计或实现错误非常有用。然而，使用当前 ns-3 的强力方法进行详尽测试非常耗时。在本文中，我们介绍了我们在 sym-ns-3 上的工作，以实现更高效的详尽测试，它利用了一种称为符号执行的强大程序分析技术。直观上，sym-ns-3 将通向同一模拟器执行路径的所有情况分组在一起作为一个等价类，并且为每个等价类仅模拟一次协议。我们介绍了如何扩展 ns-3 以支持符号执行的设计选择和实现细节，并且还提供了一些详尽的测试结果，以证明 sym-ns-3 相对于当前 ns-3 的测试速度显着提高。
Exhaustive testing is an important type of simulation, where a user exhaustively simulates a protocol for all possible cases with respect to some uncertain factors, such as all possible packet delays or headers. It is useful for completely evaluating the protocol performance, finding the worst-case performance, and detecting possible design or implementation bugs of a protocol. It is, however, time consuming to use the brute force method with current ns-3 for exhaustive testing. In this paper, we present our work on sym-ns-3 for more efficient exhaustive testing, which leverages a powerful program analysis technique called symbolic execution. Intuitively, sym-ns-3 groups all the cases leading to the same simulator execution path together as an equivalence class, and simulates a protocol only once for each equivalence class. We present our design choices and implementation details on how we extend ns-3 to support symbolic execution, and also present several exhaustive testing results to demonstrate the significantly improved testing speeds of sym-ns-3 over current ns-3.
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DOI：
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Oscar Soria Dustmann
DOI：
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--
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