Project

General

Profile

Язык описания шаблонов тестовых программ » History » Version 67

Alexander Kamkin, 10/04/2011 06:29 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 66 Alexander Kamkin
38 67 Alexander Kamkin
    # В базовом шаблоне содержатся общие инструкции завершения работы микропроцессора
39 66 Alexander Kamkin
    def finalize()
40
        super.finalize()
41
    end
42 65 Alexander Kamkin
end
43 12 Alexander Kamkin
</pre>
44 23 Alexander Kamkin
45 19 Alexander Kamkin
В результате обработки этого шаблона будет сгенерирована программа следующего вида.
46
47 30 Alexander Kamkin
<pre>
48 46 Alexander Kamkin
...
49 30 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
50 65 Alexander Kamkin
ld reg001_1, 0x0(base001_1)
51
ld reg001_2, 0x0(base001_2)
52
dadd res001, reg001_1, reg001_2
53 46 Alexander Kamkin
...
54 30 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
55 65 Alexander Kamkin
ld reg100_1, 0x0(base100_1)
56
ld reg100_2, 0x0(base100_2)
57
dadd res100, reg100_1, reg100_2
58 19 Alexander Kamkin
...
59
</pre>
60 22 Alexander Kamkin
61 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).
62 1 Alexander Kamkin
63
h2. Распределение регистров
64 38 Alexander Kamkin
65 1 Alexander Kamkin
Для распределения регистров в программе используются следующие правила:
66 43 Alexander Kamkin
67 38 Alexander Kamkin
*1. Если в качестве регистра в шаблоне используется конкретный регистр, а не переменная, то этот регистр используется и в сгенерированной программе.*
68 40 Alexander Kamkin
69 38 Alexander Kamkin
Например, для шаблона
70 1 Alexander Kamkin
71 40 Alexander Kamkin
<pre>
72
ori @r, r0, 0x0
73
</pre>
74 43 Alexander Kamkin
75 40 Alexander Kamkin
второй регистр инструкции @ori@ (регистр @r0@) фиксирован. Примером программы, соответствующей этому шаблону является
76
77 47 Alexander Kamkin
<pre>
78 41 Alexander Kamkin
ori r7, r0, 0x0 # Регистр r0 фиксирован
79 40 Alexander Kamkin
</pre>
80 49 Alexander Kamkin
81 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.*
82
83
Например, для шаблона
84
85 44 Alexander Kamkin
<pre>
86 40 Alexander Kamkin
2.times {
87
    add @r1, @r2, @r3
88 1 Alexander Kamkin
    sub @r4, @r1, @r5 # Результат сложения используется в качестве вычитаемого
89 38 Alexander Kamkin
}
90
</pre>
91
92 1 Alexander Kamkin
первый регистр инструкции @add@ всегда будет совпадать со вторым регистром инструкции @sub@, хотя эти регистры могут быть разными на разных итерациях:
93
94 46 Alexander Kamkin
<pre>
95 1 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
96
add r2,  r10, r5
97 46 Alexander Kamkin
sub r9,  r2,  r15 # Зависимость по регистру r2
98 1 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
99 46 Alexander Kamkin
add r11, r27, r9
100 1 Alexander Kamkin
sub r9,  r11, r23 # Зависимость по регистру r11
101 49 Alexander Kamkin
</pre>
102
103 50 Alexander Kamkin
Более сложный пример
104
105
<pre>
106
ori @r1, r0, 0x0
107
2.times {
108
    add @r1, @r2, @r3 # Результат сложения заносится в тот же регистр, что и результат вышестоящей инструкции
109
    sub @r4, @r1, @r5 # Результат сложения используется в качестве вычитаемого
110
}
111
</pre>
112 53 Alexander Kamkin
113 54 Alexander Kamkin
В этот случае регистры @@r1@ на первой и второй итерациях будут совпадать между собой и будут равны первому регистру инструкции @ori@.
114 55 Alexander Kamkin
115 54 Alexander Kamkin
А следующем примере никакой зависимости по регистрам нет, поскольку области видимости переменных-регистров не пересекаются:
116
117
<pre>
118
2.times {
119
    add @r1, @r2, @r3
120
}
121
2.times {
122
    add @r1, @r2, @r3 # Зависимости по регистрам нет
123
}
124
</pre>
125
126
*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.*
127
128 1 Alexander Kamkin
Регистров ограниченное число, поэтому пересечения по регистрам неизбежны. По возможности, внутри одного блока используются разные регистры. *Стратегию распределения регистров нужно обдумать.*