Project

General

Profile

Язык описания шаблонов тестовых программ » History » Version 65

Alexander Kamkin, 10/04/2011 06:26 PM

1 57 Alexander Kamkin
h1. Язык Ruby-MT описания шаблонов тестовых программ
2 1 Alexander Kamkin
3 63 Alexander Kamkin
Язык *Ruby-MT (Ruby for MicroTESK)* предназначен для компактного и переиспользуемого описания функциональных 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. Язык построен на основе Ruby в форме библиотечного расширения (не требуется дополнительных парсеров и т.п.).
4 1 Alexander Kamkin
5 59 Alexander Kamkin
Код на Ruby-MT описывает шаблон тестовой программы (далее для краткости шаблон). Обработка шаблона состоит из следующих шагов:
6 26 Alexander Kamkin
7 61 Alexander Kamkin
# Препроцессирование шаблона.
8
# Выполнение шаблона.
9 27 Alexander Kamkin
10 61 Alexander Kamkin
При выполнении шаблона, он генерирует программу путем обращения к базе данных ограничений, солверам и другим стандартным компонентам генератора через *API генератора*.
11 35 Alexander Kamkin
12 12 Alexander Kamkin
h2. Интуитивное описание языка на примерах
13
14 17 Alexander Kamkin
h3. Пример 1 (MIPS)
15 14 Alexander Kamkin
16 13 Alexander Kamkin
<pre>
17 65 Alexander Kamkin
class MyTemplate < MipsTemplate
18
    # В базовом шаблоне содержатся общие инструкции инициализации микропроцессора
19
    def initialize()
20
        super()
21
    end
22
23
    # Главный метод теста
24
    def test()
25
        # Повторить в тестовой программе 100 раз следующую ситуацию
26
        100.times {
27
            # Добавление в тестовую программу комментария
28
            comment(''# --------------------------------------------------------------------------------'');
29
            # Загрузка в регистр @Reg1 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре base1
30
            ld reg1=r, 0x0(base1=r)  @ choice{L1Hit:50}                       # Попадание в кэш-память L1 осуществляются с вероятностью 50%
31
            # Загрузка в регистр Reg2 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре base2
32
            ld reg2=r, 0x0(base2=r)  @ choice{L1Hit:50} && [base1] != [base2] # Адреса первой и второй интрукции загрузки не должны совпадать
33
            # Запись результата сложения содержимого регистров reg1 и reg2 в регистр res
34
            dadd res=r, reg1, reg2   @ !IntegerOverflow                       # При сложении не должно возникать переполнения
35
        }
36
    end
37
end
38 12 Alexander Kamkin
</pre>
39 23 Alexander Kamkin
40 19 Alexander Kamkin
В результате обработки этого шаблона будет сгенерирована программа следующего вида.
41
42 30 Alexander Kamkin
<pre>
43 46 Alexander Kamkin
...
44 30 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
45 65 Alexander Kamkin
ld reg001_1, 0x0(base001_1)
46
ld reg001_2, 0x0(base001_2)
47
dadd res001, reg001_1, reg001_2
48 46 Alexander Kamkin
...
49 30 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
50 65 Alexander Kamkin
ld reg100_1, 0x0(base100_1)
51
ld reg100_2, 0x0(base100_2)
52
dadd res100, reg100_1, reg100_2
53 19 Alexander Kamkin
...
54
</pre>
55 22 Alexander Kamkin
56 19 Alexander Kamkin
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).
57 1 Alexander Kamkin
58
h2. Распределение регистров
59 38 Alexander Kamkin
60 1 Alexander Kamkin
Для распределения регистров в программе используются следующие правила:
61 43 Alexander Kamkin
62 38 Alexander Kamkin
*1. Если в качестве регистра в шаблоне используется конкретный регистр, а не переменная, то этот регистр используется и в сгенерированной программе.*
63 40 Alexander Kamkin
64 38 Alexander Kamkin
Например, для шаблона
65 1 Alexander Kamkin
66 40 Alexander Kamkin
<pre>
67
ori @r, r0, 0x0
68
</pre>
69 43 Alexander Kamkin
70 40 Alexander Kamkin
второй регистр инструкции @ori@ (регистр @r0@) фиксирован. Примером программы, соответствующей этому шаблону является
71
72 47 Alexander Kamkin
<pre>
73 41 Alexander Kamkin
ori r7, r0, 0x0 # Регистр r0 фиксирован
74 40 Alexander Kamkin
</pre>
75 49 Alexander Kamkin
76 40 Alexander Kamkin
*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.*
77
78
Например, для шаблона
79
80 44 Alexander Kamkin
<pre>
81 40 Alexander Kamkin
2.times {
82
    add @r1, @r2, @r3
83 1 Alexander Kamkin
    sub @r4, @r1, @r5 # Результат сложения используется в качестве вычитаемого
84 38 Alexander Kamkin
}
85
</pre>
86
87 1 Alexander Kamkin
первый регистр инструкции @add@ всегда будет совпадать со вторым регистром инструкции @sub@, хотя эти регистры могут быть разными на разных итерациях:
88
89 46 Alexander Kamkin
<pre>
90 1 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
91
add r2,  r10, r5
92 46 Alexander Kamkin
sub r9,  r2,  r15 # Зависимость по регистру r2
93 1 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
94 46 Alexander Kamkin
add r11, r27, r9
95 1 Alexander Kamkin
sub r9,  r11, r23 # Зависимость по регистру r11
96 49 Alexander Kamkin
</pre>
97
98 50 Alexander Kamkin
Более сложный пример
99
100
<pre>
101
ori @r1, r0, 0x0
102
2.times {
103
    add @r1, @r2, @r3 # Результат сложения заносится в тот же регистр, что и результат вышестоящей инструкции
104
    sub @r4, @r1, @r5 # Результат сложения используется в качестве вычитаемого
105
}
106
</pre>
107 53 Alexander Kamkin
108 54 Alexander Kamkin
В этот случае регистры @@r1@ на первой и второй итерациях будут совпадать между собой и будут равны первому регистру инструкции @ori@.
109 55 Alexander Kamkin
110 54 Alexander Kamkin
А следующем примере никакой зависимости по регистрам нет, поскольку области видимости переменных-регистров не пересекаются:
111
112
<pre>
113
2.times {
114
    add @r1, @r2, @r3
115
}
116
2.times {
117
    add @r1, @r2, @r3 # Зависимости по регистрам нет
118
}
119
</pre>
120
121
*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.*
122
123 1 Alexander Kamkin
Регистров ограниченное число, поэтому пересечения по регистрам неизбежны. По возможности, внутри одного блока используются разные регистры. *Стратегию распределения регистров нужно обдумать.*