Parte Teorica 1 compitino di Linguaggi per la Sicurezza Ipotesi di Domande

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1 Parte Teorica 1 compitino di Linguaggi per la Sicurezza Ipotesi di Domande versione 1.1 1) A cosa servono i tipi nei linguaggi di programmazione? In primo luogo servono per organizzare; cioè attribuire un concetto ad untipo appunto. Inoltre, servono per fare in modo che nella memoria i bit vengano interpretati nel modo corretto. Infine per dare delle informazioni al compilatore su come manipolare i dati. 2) Cosa è un errore hardware: fare un esempio. Un errore di tipo Hardware può essere per esempio x(); dove x() non è un procedura ma invece è un intero. 3) Cosa è un errore semantico: fare un esempio. Un errore di tipo semantico è per esempio la funzione int_add(3, 4.5); 4.5 viene interpretato come int ma che valore restituisce la funzione?: questo è un errore semantico 4) Cosa significa dangling pointers: fare un esempio in Linguaggio C. struct Point *result = malloc(sizeof(struct Point)) 5) Cosa singifica che un type checking è Compile time o Run Time? Significa che il controllo dei tipi viene fatto durante la compilazione come nel Java o nel C oppure che come in Lisp viene fatto durante l esecuzione 6) Vantaggi e svantaggi Run Time / Compile Time Se il controllo dei tipi viene fatto durante l esecuzione del programma, rallenta la sua esecuzione,al contrario, il controllo fatto durante la compilazione limita molto fortemente il programmatore. Es.: in Java come in C un array deve essere per forza composto da elementi delle stesso tipo. Alcuni programmi corretti Run time non lo sono Compile time. 7) E possibile creare un compile type cheker che faccia passare tutti i programmi run time? si/no perchè? Con dangling pointers, intendiamo un punttore che magari utilizzato la prima volta da un risultato corretto e funzionante poi però richiamato una seconda volta in un altra zona del programma, fa riferimento a dati inattesi Esempio in C: struct Point {int x; int y;; struct Point *newpoint (int x,int y){ struct Point result={x,y; return &result; int main (){ struct Point *p=newpoint(1,2); p ->y = 1234; Nell esempio riportato, p punta ad una zona di memoria che è stata dealocata all uscita da newpoint! Una soluzione è, qulla di usare la malloc: 1 No!, non è possibile: è un problema indecidibile! Non esiste infatti la possibilità di creare un compile type cheker che sia in grado di accettare programmi safe run time. 8) Vantaggi e svantaggi tra C e Java. I vantaggi del linguaggio C sono: la possibilità di avere accesso alla memoria e di poterla gestire manualmente, possibilità di lavorare a basso livello; tutto questo porta in generale a delle performance superiori rispetto a programmi scritti in Java. Mentre Java, suo vantaggio, è un linguaggio sicuro questo tuttavia abbassa le performance, per la pulizia della memoria viene utilizzato il garbage collector; Java necessita di più memoria, controllo dei tipi e controllo dello sforamento per ogni array; le dimensioni degli array sono tutte mantenute in memoria.

2 9) Cosa è Cyclone, SafeC, CCured come funzionano? Sono tutti programmi per rendere il linguaggio C (che non è safe), sicuro. Sia SafeC che CCured, prendo come input programmi in C nel caso di CCured anche con annotazioni particolari (opzionali) e li rendono sicuri, con il contro di minor performance durante l esecuzione. Mentre nel caso di Cyclone, come input riceve programmi in C modificati e quindi l esecukzione non viene rallentata come ngli altri programmi, però, come svantaggio bisogna modificare i file originali. 10) Nell ambito del testing di programmi cosa si intende per Validazione e Verifica? Per Validazione di un programma si intentde: che risponda alle specifiche in genere informali date dall utente; in altre parole soddisfi i bisogni del utente. Mentre per verifica si intende il controllo che l implementazione corrisponda alle specifiche fatte da noi, dal progettista, che spesso vengono rappresentate con 11) Che differenze ci sono tra il testing Statico e Dinamico? Con il testing statico, si testa il programma senza la sua esecuzione ma solo guardando il codice. Mentre con il testing dinamico si testa il programma in esecuzione: input Programma output 12) Cosa si intende per Failure, Guasto, Malfunzionamento? Con questi termini si indica un funzionamento non corretto da parte del programma legato al comportamento. 13) Per Anomalia, difetto o bug? Questi termini stanno ad indicare che un elemento del programma produce dati inattesi 14) Mentre per errore cosa si intende? Con errore si intende un problema umano che causa una deviazione tra software prodotto e software ideale, dimenticanza, errore di battitura... 15) Qual è lo scopo del testing? Lo scopo del Testing è quello di trovare i difetti mediante i malfunzionamenti 16) Descrivere i vari tipi di testing. I vari tipi di Testing sono: 1. Accettazione: serve per vedere se il programma è conforme alle specifiche date dall utente 2. Conformità: serve per vedere se rispetta le specifiche fatte da noi Es.: con UML. 3. Sistema: controlla il comportamento dell intero sistema come se fosse monolitico 4. Integrazione: controllo sul modo di operare delle unità 5. Unità: controllo funzionamento delle singole unità 6. Regressione: controllo sul comportamento delle release successive 17) Fare un esempio di Unit Testing. Attraverso il Test unit, si esamina una sola unità, una parte del codice grazie ad un test driver che passa i valori alla funzione per vedere come si comporta. 18) Descrivi e discuti i limiti del Testing. Il testing anche quelo più selettivo non garantirà mai l assenza di errori in un software 19) Cosa si intende per Black-Box e White-Box? Per Black-Box si intende un software su cui fare test di cui non si conosce l implementazione ma si vede soltanto input e output; mentre white-box, l implementazione è nota e quindi si vede il codice. 20) Descrivi brevemente la teoria del Testing? La teoria del testing dice che: un programma P : D R d D, ok(p, d) se produce P(d). P correttose d D risulta ok(p, d). Un Test set è un sottoinsieme di D quindi, ok(p, T)se d T, ok(p, d) 21) Cosa si intende per Test Idelale e Test esaustivo? Con il test esaustivo si provano tutte le possibilità, de D è l insieme degli interi si provano tuti gli interi. Con test ideale, T ideale se ok(p, T) ok(p) 22) Cosa è un Test Criteria? E una funzione che dato il programma e la sua specifica restituisce vero o falso cioè un predicato sull insieme dei possibili T 2

3 23) Quando si dice che un criterio è affidbile? Mentre quando e valido? Si dice che un criterio è affidabile quando per ogni coppia di test T1 e T2 di un criterio C se si trova un malfunzionamento con T1, lo si trova anche con T2 e viceversa. Mentre si dice che un criterio è valido su un programma con un errore quando almento un test conformae al criterio trova l errore del programma. 24) Il testing strutturale dei programmi basato sul flusso di controlo, da quali parti e formato? Statement Coverage - copertura delle istruzioni Branch Coverage - copertura delle decisioni Condidion Coverage - copertura delle decisioni Path Coverage - copertura dei cammini 25) Cosa si intende per Statement Coverage? Con lo statement Coverage, si intende: un test è adeguato per testare un programma, se per ogni istruzione esiste un caso di test che esegue quella istruzione. C 0 = numerodi istruzioni eseguite numero di istruzioni eseguibili 26) Cosa si intende per Branch Coverage? espressioni di ogni decisione; Es. (x > 2 y < 2) la prima deve essere valutata vera e poi falsa allo stesso modo la seconda. 29) Multipre condition coverage: qual è il suo limite? Il principale limite di questa tecnica è avere tutte le combinazioni delle condizioni su n condizioni, 2 n casi. Quindi un problema esponenziale, intrattabile al crescere di n. 30) Cosa si intende con Modified Condition/decision coverage criteria? Con MC/DC, si vuole testare, ogni condizione di una decisione in modo che il cambiare indipendentemente una condizone produca un risultato finale diverso. 31) Esempio di uso del Modified Condition / Decision Coverage? Come cambiano le condizioni nel caso di una decisione con due condizioni AND e nel caso OR. AND OR T T T T T T T F F T F T F T F F T T F F F F F F Con il branch coverage, si intende un test che esegua ogni ramo del programma lmeno una volta C path = numerodi branch eseguiti numero di branch eseguibili 27) Differenze tra Statement e Branch Coverage. Lo Statement coverage è più debole rispetto al Branch, in quanto lo S.C. può eseguire tutte le istruzioni ma in alcuni casi,non copre ogni ramo del grafo del programma. 28) Cosa si intende per Decision e Conditions Coverage? Con Decision Coverage, è equivalente al branch Coverage, mentre il Conditions coverage, valuta le singole if ((a! = b) && (a < b)) Primo caso, valuto C1, metto a True C1 e cambio le altre: [T,T] - [T,F] Nel secondo caso, valuto C2, metto a True C2 e cambio le altre[t,t] - [F,T] if ((a! = b) (a < b)) Primo caso, valuto C1, metto a False C1 e cambio le altre: [F,F] - [F,T] Nel secondo caso, valuto C2, metto a False C2 e cambio le altre[f,f] - [T,F] Da n condizioni ottengo sempre n 1 test. 3

4 Esempio di Copertura 1: while (a>=0) { if ( (a>b) && (b!=0)) a=b-2; else b=b-1; Statement Coverage: Bisogna coprire tutte le istruzioni Il caso di test {(a = 5, b = 2);(a = 2, b = 0);(a = 1, b = 0) copre tutte le istruzioni. Branch Coverage: Il caso di test {(a = 5, b = 2);(a = 2, b = 0);(a = 1, b = 0) copre tutte le decisioni. Decision Coverage: Il caso di test {(a = 5, b = 2);(a = 2, b = 0);(a = 1, b = 0) copre tutte le decisioni. Condition Coverage: Bisogna coprire tutte le condizioni una volta true e una volta false if ((a > b) && (b! = 0)) while (a >= 0) C3 Prima iterazione le condizioni vengono valutate C3 [V] C1 [V] e C2[V] perchè a = 5 quindi maggiore di zero,e poi maggiore di b che vale 2; C2 è vera perchè è diversa da zero. Seconda iterazione C3 [V] perchè a = 0 e C1 [F] perchè a = 0 mentre C2 [V] infatti b = 2 [...] Quarta iterazione C3 [V] perchè a = 0 e C1 [F] perchè a = 0 mentre C2 [F] infatti b = 0 [...] Alla Sesta iterazione, a = 3 e b = 1 quindi C3 [F] il programma termina. Per ola condizione C3, ho ottenuto sia V (nella prima iterazione) che F (nella sesta iterazione) quindi OK; per C1 ho ottenuto V (nella prima iterazione) e F (nella seconda iterazione); per C2, ho ottenuto V (nella prima iterazione) e F (nella quarta iterazione). Conclusione: ho coperto tutti i casi!. Modified Condition/Decision coverage: 4

5 Devo far variare una condizione tenendo fisse le altre in modo tale che il risultato finale cambi. if ((a > b) && (b! = 0)) Il caso di test {(a = 5, b = 2) copre Testo C1: [V,V], [F,V] Testo C2: [V,V], [V,F] [V,V] - Questa condizione è verificata nella prima iterazione [F,V] - Questa condizione è verificata nella seconda, terza iterazione [V,F] - Questa condizione non è verificata! Al test dovrei aggiungere a > b vera e b! = 0 falsa. E questo è proprio il caso {(a = 2, b = 0). Così anche MC/DC è coperto. 5

6 Esempio di Copertura 2: if ( (a>b) && (b!=0)) a=b-2; else b=b-1; Statement Coverage: Bisogna coprire tutte le istruzioni Il caso di test {(a = 5, b = 2);(a = 2, b = 0) copre tutte le istruzioni. Branch Coverage: Il caso di test {(a = 5, b = 2);(a = 2, b = 0) copre tutte le decisioni. Decision Coverage: Il caso di test {(a = 5, b = 2);(a = 2, b = 0) copre tutte le decisioni. Condition Coverage: Bisogna coprire tutte le condizioni una volta true e una volta false if ((a > b) && (b! = 0)) Il caso di test {(a = 5, b = 2) copre Le condizioni vengono valutate C1 [V] e C2[V] perchè a = 5 quindi è maggiore di b che vale 2 e C2 è vera perchè è diversa da zero. if ((a > b) && (b! = 0)) Il caso di test {(a = 2, b = 0) copre Le condizioni vengono valutate C1 [V] e C2[F] perchè a = 2 quindi è maggiore di b che vale 0 e C2 è false perchè è uguale a zero. Aggiungo un nuovo caso di Test: {(a = 2, b = 0) Le condizioni vengono valutate C1 [F] e C2[F] perchè a = 2 quindi è minore di b che vale 0 e C2 è false perchè è uguale a zero. Ho coperto il condition coverage! NUOVO TEST SUITE: {(a = 5, b = 2);(a = 2, b = 0);(a = 2, b = 0) Modified Condition/Decision coverage: 6

7 Devo far variare una condizione tenendo fisse le altre in modo tale che il risultato finale cambi. Testo C1: [V,V], [F,V] Testo C2: [V,V], [V,F] [V,V] - Questa condizione è verificata con il test: {(a = 5, b = 2) [V,F] - Questa condizione è verificata con il test: {(a = 2, b = 0) [F,V] - Questa condizione non è verificata! Al test dovrei aggiungere a > b falsa e b! = 0 vera. Quindi aggiungo il test {(a = 2, b = 1). Così anche MC/DC è coperto. NUOVO TEST SUITE: {(a = 5, b = 2);(a = 2, b = 0);(a = 2, b = 0);(a = 2, b = 1) Il test suite riportato sopra può essere ottimizzato. 7

8 Esempio di Copertura 3: 1 public static int metodo(int x, int[] a) %2 { if (x == 0) { // x è 0 : if (a.length == 0){ return 0; else { return a[0]; else { if (a.length == 0) { return x; else{ int max = a[0]; 33 for (int i = 1; i < a.length; i++){ if (a[i] > max){ max = a[i]; if (max > x){ return max; else { return x;

9 Statement Coverage: Bisogna coprire tutte le istruzioni Il caso di test {(x = 0, a = []) ; (x = 0, a = [1]);(x = 2, a = []);(x = 2, a = [5, 6, 3]);(x = 8, a = [5, 6, 3]) La prima coppia copre le istruzione dalla 5 alla riga 10. La seconda coppia, copre l istruzioni 16. Quindi il primo if è a posto. La terza coppia, copre le istruzione da 25 a 29. La quarta coppia, copre dalla 29 alla 47. La quinta coppia, copre dalla 47 alla 51. Ho coperto tutte le istruzioni! Branch Coverage: Il caso di test Il caso di test: {(x = 0, a = []) ; (x = 0, a = [1]);(x = 2, a = []);(x = 2, a = [5, 6, 3]); (x = 8, a = [5, 6, 3]) copre tutte le decisioni. Decision Coverage: Il caso di test Il caso di test: {(x = 0, a = []) ; (x = 0, a = [1]);(x = 2, a = []);(x = 2, a = [5, 6, 3]); (x = 8, a = [5, 6, 3]) copre tutte le decisioni. Condition Coverage: Bisogna coprire tutte le condizioni una volta true e una volta false Condizione C6: x == 0 C6[V], C6[F]. Condizione C10: a.length == 0 C10[V], C10[F]. Condizione C26: a.length == 0 C26[V], C26[F]. Condizione C34: i < a.length C34[V], C34[F]. Condizione C36: a[i] > max C36[V], C36[F]. Condizione C44: max > x C44[V], C44[F]. Ho coperto il condition coverage! TEST SUITE: {(x = 0, a = []) ; (x = 0, a = [1]);(x = 2, a = []);(x = 2, a = [5, 6, 3]); (x = 8, a = [5, 6, 3]). Modified Condition/Decision coverage: Tutte le decisioni hanno solo una condizione. Non serve applicare MC/DC 9