Язык описания шаблонов тестовых программ » History » Revision 57
Revision 56 (Alexander Kamkin, 10/03/2011 11:09 AM) → Revision 57/89 (Alexander Kamkin, 10/03/2011 11:10 AM)
h1. Язык Ruby-MT Ruby-MicroTESK описания шаблонов тестовых программ Язык *M4TEST* (Macro language for TEST programs) предназначен для компактного и переиспользуемого описания тестов для микропроцессоров и других программируемых устройств. Язык представляет собой смесь языка ассемблера целевого микропроцессора (*TL*, Target Language) и управляющего языка высокого уровня (*ML*, Meta Language). При этом ML можно рассматривать как макропроцессор, поскольку в результате выполнения его конструкций генерируется текст на TL. Кроме того, никто не запрещает использовать стандартные препроцессоры (например, препроцессор С/C++ или макропроцессор m4). Обработка M4TEST-шаблона состоит из следующих шагов: # Препроцессирование кода. # Трансляция шаблона в программу на Ruby (*язык обсуждается*). # Выполнение полученной программы. При выполнении программы, она генерирует программу путем обращения к базе данных ограничений, солверам и другим стандартным компонентам генератора (*API генератора обсуждается*). Почему для генерирующей программы выбран Ruby? Удобный язык, для которого есть реализация для JVM (JRuby), что облегчает интеграция с компонентами генератора, написанными на Java. h2. Интуитивное описание языка на примерах h3. Пример 1 (MIPS) <pre> template MyTemplate { # Повторить в тестовой программе 100 раз следующую ситуацию 100.times { # Загрузка в регистр @Reg1 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре @Base1 ld @Reg1, 0x0(@Base1) @ choice{L1Hit:50} # Попадание в кэш-память L1 осуществляются с вероятностью 50% # Загрузка в регистр Reg2 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре Base2 ld @Reg2, 0x0(@Base2) @ choice{L1Hit:50} && [@Base1] != [@Base2] # Адреса первой и второй интрукции загрузки не должны совпадать # Запись результата сложения содержимого регистров @Reg1 и @Reg2 в регистр @Res dadd @Res, @Reg1, @Reg2 @ !IntegerOverflow # При сложении не должно возникать переполнения } } </pre> В результате обработки этого шаблона будет сгенерирована программа следующего вида. <pre> ... # -------------------------------------------------------------------------------- ld Reg001_1, 0x0(Base001_1) ld Reg001_2, 0x0(Base001_2) dadd Res001, Reg001_1, Reg001_2 ... # -------------------------------------------------------------------------------- ld Reg100_1, 0x0(Base100_1) ld Reg100_2, 0x0(Base100_2) dadd Res100, Reg100_1, Reg100_2 ... </pre> В этой программе @RegXXX_{1,2}@, @BaseXXX_{1,2}@ и @ResXXX@ - это регистры общего назначения (некоторые из них совпадают друг с другом). В начале программы (возможно, и в некоторых промежуточных точках) располагается *управляющий код*, инициализирующий регистры и память так, чтобы удовлетворить заданным в шаблоне ограничениям (это наиболее интеллектуальная часть обработки шаблона). h2. Формализованное описание языка Шаблон - это последовательность операторов. <pre> Template ::= "template" Identifier "(" (Parameter ("," Parameter)*)? ")" "{" (Statement)* "}" </pre> Операторы делятся на два класса: реальные операторы (операторы, которые порождают код) и мета операторы (операторы, которые используются для управления генерацией кода). <pre> Statement ::= RealStatement | MetaStatement </pre> <pre> InstructionStatement ::= (Instruction | InstructionClass) (@ Situation)? </pre> Формат инструкции зависит от ассемблера. Обычно он имеет следующий вид: <pre> ConcreteInstruction ::= Identifier (Parameter (, Parameter)+)? </pre> <pre> InstructionClass ::= Identifier (Parameter (, Parameter)+)? </pre> <pre> MetaStatement ::= MetaVariableDeclaration | MetaVariableAssignment | MetaIfStatement | MetaForStatement | MetaWhileStatement | ... </pre> h2. Распределение регистров Для распределения регистров в программе используются следующие правила: *1. Если в качестве регистра в шаблоне используется конкретный регистр, а не переменная, то этот регистр используется и в сгенерированной программе.* Например, для шаблона <pre> ori @r, r0, 0x0 </pre> второй регистр инструкции @ori@ (регистр @r0@) фиксирован. Примером программы, соответствующей этому шаблону является <pre> ori r7, r0, 0x0 # Регистр r0 фиксирован </pre> *2. Если имена переменных, обозначающих регистры, в шаблоне совпадают (в пределах одной области видимости), то в соответствующих частях итоговой программы будет использоваться один и тот же регистр.* Например, для шаблона <pre> 2.times { add @r1, @r2, @r3 sub @r4, @r1, @r5 # Результат сложения используется в качестве вычитаемого } </pre> первый регистр инструкции @add@ всегда будет совпадать со вторым регистром инструкции @sub@, хотя эти регистры могут быть разными на разных итерациях: <pre> # -------------------------------------------------------------------------------- add r2, r10, r5 sub r9, r2, r15 # Зависимость по регистру r2 # -------------------------------------------------------------------------------- add r11, r27, r9 sub r9, r11, r23 # Зависимость по регистру r11 </pre> Более сложный пример <pre> ori @r1, r0, 0x0 2.times { add @r1, @r2, @r3 # Результат сложения заносится в тот же регистр, что и результат вышестоящей инструкции sub @r4, @r1, @r5 # Результат сложения используется в качестве вычитаемого } </pre> В этот случае регистры @@r1@ на первой и второй итерациях будут совпадать между собой и будут равны первому регистру инструкции @ori@. А следующем примере никакой зависимости по регистрам нет, поскольку области видимости переменных-регистров не пересекаются: <pre> 2.times { add @r1, @r2, @r3 } 2.times { add @r1, @r2, @r3 # Зависимости по регистрам нет } </pre> *3. Если имена переменных, обозначающих регистры, в шаблоне различаются, либо переменные находятся в разных областях видимости, либо для обозначения регистра используется символ @*@, то в соответствующих частях итоговой программы возможны совпадающие регистры.* Регистров ограниченное число, поэтому пересечения по регистрам неизбежны. По возможности, внутри одного блока используются разные регистры. *Стратегию распределения регистров нужно обдумать.*