No abstract

Abstract-Nowadays a lot of various test generation tools are developed and applied to create tests for both software applications and hardware designs. Taking into account the size and complexity of modern projects, there is an urgent need for "smart" tools that would help maximize test coverage and keep the required effort and time to a minimum. Despite the fact that each project is unique in some sense, there is a set of common generation techniques that are applied in a wide range of projects (random tests, combinatorial tests, tests for corner cases, etc). In addition, projects belonging to specific domains tend to share similar test cases or use similar heuristics to generate them. A natural way to improve the quality of testing is to make the most of the experience gained working on different projects or performing testing at different stages of the same project. To achieve this goal, a knowledgebase holding information relevant to test generation would be of a great help. This would facilitate reuse of test cases and generation algorithms and would allow sharing knowledge of "interesting" situations that can occur in a system under test. The paper proposes a concept of a knowledgebase for test generation that can be used in a wide range of test generation tools. At ISPRAS, it is applied in test program generation tools that create test programs for microprocessors. The knowledgebase is designed to store information on widely used test generation techniques and test situations that can occur in a microprocessor design under verification.

In this paper, a tool for automatically generating test programs for MIPS64 memory management units is described. The solution is based on the MicroTESK framework being developed at the Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences. The tool consists of two parts: an architecture-independent test program generation core and MIPS64 memory subsystem specifications. Such separation is not a new principle in the area: it is applied in a number of industrial test program generators, including IBM's Genesys-Pro. The main distinction is in how specifications are represented, what sort of information is extracted from them, and how that information is exploited. In the suggested approach, specifications comprise descriptions of the memory access instructions, loads and stores, and definition of the memory management mechanisms such as translation lookaside buffers, page tables, table lookup units, and caches. A dedicated problem-oriented language, called MMUSL, is used for the task. The tool analyzes the MMUSL specifications and extracts all possible instruction execution paths as well as all possible inter-path dependencies. The extracted information is used to systematically enumerate test programs for a given user-defined test template and allows exhaustively exercising co-execution of the template instructions, including corner cases. Test data for a particular program are generated by using symbolic execution and constraint solving techniques.

No abstract

Аннотация.Обеспечение корректности микропроцессоров и другой микроэлектронной аппаратуры является фундаментальной проблемой, для решения которой применяют разнообразные средства функциональной верификации. В отличие от программ, ошибки в которых исправляются сравнительно просто, дефекты в интегральных схемах (конструктивные и производственные) не могут быть устранены. Несмотря на то, что постоянно совершенствуются системы автоматизированного проектирования (САПР), инструменты генерации тестов и методы анализа схем, верификация остается самым узким местом процесса разработки (на нее тратится около 70% всех ресурсов проектирования). В работе делается краткий обзор средств верификации микропроцессоров, рассматриваются проблемы, возникающие в промышленной практике, анализируются возможные пути их решения. Значительная часть статьи посвящена исследованиям по верификации аппаратуры, проводимым в ИСП РАН: подводятся итоги выполненных работ, описываются текущие разработки, формулируются направления дальнейших исследований.Ключевые слова: микропроцессоры; цифровая аппаратура; верификация; валидация; тестирование; генерация тестов; моделирование; языки описания архитектуры; распараллеливание. ВведениеВерификацией называется проверка соответствия результатов, полученных на отдельных этапах проектирования (разработки) программных и аппаратных систем, требованиям и ограничениям, установленным для них на предыдущих этапах (на начальном этапе проверяется соответствие исходным требованиям -техническому заданию) [1]. Основной задачей верификации является контроль качества проектирования, включая такие его аспекты, как корректность, надежность, производительность, энергопотребление, эргономика и многие другие. В рамках настоящей статьи рассматривается лишь один из них -функциональная корректность. Комплекс мер, нацеленный на обеспечение корректности разрабатываемой системы (прежде всего, на обнаружение и исправление ошибок проектирования), называется 150 функциональной верификацией (в дальнейшем под верификацией будет пониматься именно функциональная верификация 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Рис. 1. Рост числа транзисторов (на графике -десятичный логарифм) в микропроцессорах фирмы Intel [2]