Project

General

Profile

Язык описания шаблонов тестовых программ » History » Version 76

Alexander Kamkin, 10/05/2011 04:01 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 75 Alexander Kamkin
            text(''# --------------------------------------------------------------------------------'');
29 68 Alexander Kamkin
            # Загрузка в регистр reg1 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре base1
30 69 Alexander Kamkin
            # Функция r выделяет новый регистр общего назначения
31 74 Alexander Kamkin
            ld reg1=r, 0x0(base1=r)  ;; goal([l1Hit,50],[!l1Hit,50])        # Попадание в кэш-память L1 осуществляются с вероятностью 50%
32 68 Alexander Kamkin
            # Загрузка в регистр reg2 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре base2
33 73 Alexander Kamkin
            ld reg2=r, 0x0(base2=r)  ;; goal(l1Hit && !equal(base1, base2)) # Адреса первой и второй интрукции загрузки не должны совпадать ([base1] != [base2])
34 65 Alexander Kamkin
            # Запись результата сложения содержимого регистров reg1 и reg2 в регистр res
35 73 Alexander Kamkin
            dadd res=r, reg1, reg2   ;; goal(!integerOverflow)              # При сложении не должно возникать переполнения
36 65 Alexander Kamkin
        }
37
    end
38 66 Alexander Kamkin
39 67 Alexander Kamkin
    # В базовом шаблоне содержатся общие инструкции завершения работы микропроцессора
40 66 Alexander Kamkin
    def finalize()
41
        super.finalize()
42
    end
43 65 Alexander Kamkin
end
44 12 Alexander Kamkin
</pre>
45 23 Alexander Kamkin
46 19 Alexander Kamkin
В результате обработки этого шаблона будет сгенерирована программа следующего вида.
47
48 30 Alexander Kamkin
<pre>
49 46 Alexander Kamkin
...
50 30 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
51 65 Alexander Kamkin
ld reg001_1, 0x0(base001_1)
52
ld reg001_2, 0x0(base001_2)
53
dadd res001, reg001_1, reg001_2
54 46 Alexander Kamkin
...
55 30 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
56 65 Alexander Kamkin
ld reg100_1, 0x0(base100_1)
57
ld reg100_2, 0x0(base100_2)
58
dadd res100, reg100_1, reg100_2
59 19 Alexander Kamkin
...
60
</pre>
61 22 Alexander Kamkin
62 70 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).
63 1 Alexander Kamkin
64 72 Alexander Kamkin
>> *TODO:* нужно переопределить операции для тестовых ситуаций (!, &&, ||).
65 76 Alexander Kamkin
>> *TODO:* пока можно ограничиться случаем одной тестовой ситуации в @goal()@.
66 72 Alexander Kamkin
67 1 Alexander Kamkin
h2. Распределение регистров
68 38 Alexander Kamkin
69 1 Alexander Kamkin
Для распределения регистров в программе используются следующие правила:
70 43 Alexander Kamkin
71 38 Alexander Kamkin
*1. Если в качестве регистра в шаблоне используется конкретный регистр, а не переменная, то этот регистр используется и в сгенерированной программе.*
72 40 Alexander Kamkin
73 38 Alexander Kamkin
Например, для шаблона
74 1 Alexander Kamkin
75 40 Alexander Kamkin
<pre>
76
ori @r, r0, 0x0
77
</pre>
78 43 Alexander Kamkin
79 40 Alexander Kamkin
второй регистр инструкции @ori@ (регистр @r0@) фиксирован. Примером программы, соответствующей этому шаблону является
80
81 47 Alexander Kamkin
<pre>
82 41 Alexander Kamkin
ori r7, r0, 0x0 # Регистр r0 фиксирован
83 40 Alexander Kamkin
</pre>
84 49 Alexander Kamkin
85 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.*
86
87
Например, для шаблона
88
89 44 Alexander Kamkin
<pre>
90 40 Alexander Kamkin
2.times {
91
    add @r1, @r2, @r3
92 1 Alexander Kamkin
    sub @r4, @r1, @r5 # Результат сложения используется в качестве вычитаемого
93 38 Alexander Kamkin
}
94
</pre>
95
96 1 Alexander Kamkin
первый регистр инструкции @add@ всегда будет совпадать со вторым регистром инструкции @sub@, хотя эти регистры могут быть разными на разных итерациях:
97
98 46 Alexander Kamkin
<pre>
99 1 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
100
add r2,  r10, r5
101 46 Alexander Kamkin
sub r9,  r2,  r15 # Зависимость по регистру r2
102 1 Alexander Kamkin
# --------------------------------------------------------------------------------
103 46 Alexander Kamkin
add r11, r27, r9
104 1 Alexander Kamkin
sub r9,  r11, r23 # Зависимость по регистру r11
105 49 Alexander Kamkin
</pre>
106
107 50 Alexander Kamkin
Более сложный пример
108
109
<pre>
110
ori @r1, r0, 0x0
111
2.times {
112
    add @r1, @r2, @r3 # Результат сложения заносится в тот же регистр, что и результат вышестоящей инструкции
113
    sub @r4, @r1, @r5 # Результат сложения используется в качестве вычитаемого
114
}
115
</pre>
116 53 Alexander Kamkin
117 54 Alexander Kamkin
В этот случае регистры @@r1@ на первой и второй итерациях будут совпадать между собой и будут равны первому регистру инструкции @ori@.
118 55 Alexander Kamkin
119 54 Alexander Kamkin
А следующем примере никакой зависимости по регистрам нет, поскольку области видимости переменных-регистров не пересекаются:
120
121
<pre>
122
2.times {
123
    add @r1, @r2, @r3
124
}
125
2.times {
126
    add @r1, @r2, @r3 # Зависимости по регистрам нет
127
}
128
</pre>
129
130
*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.*
131
132 1 Alexander Kamkin
Регистров ограниченное число, поэтому пересечения по регистрам неизбежны. По возможности, внутри одного блока используются разные регистры. *Стратегию распределения регистров нужно обдумать.*