Язык описания шаблонов тестовых программ » History » Revision 83
Revision 82 (Alexander Kamkin, 10/05/2011 04:35 PM) → Revision 83/89 (Alexander Kamkin, 10/05/2011 04:35 PM)
h1. Язык Ruby-MT описания шаблонов тестовых программ
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.).
Код на Ruby-MT описывает шаблон тестовой программы (далее для краткости шаблон). Обработка шаблона состоит из следующих шагов:
# Препроцессирование шаблона.
# Выполнение шаблона.
При выполнении шаблона, он генерирует программу путем обращения к базе данных ограничений, солверам и другим стандартным компонентам генератора через *API генератора*.
h2. Интуитивное описание языка на примерах
h3. Пример 1 (MIPS)
<pre>
class MyTemplate < MipsTemplate
# В базовом шаблоне содержатся общие инструкции инициализации микропроцессора
def initialize()
super()
end
# Главный метод теста
def test()
# Повторить в тестовой программе 100 раз следующую ситуацию
100.times {
# Добавление в тестовую программу комментария
text(''# --------------------------------------------------------------------------------'');
# Загрузка в регистр reg1 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре base1
# Функция r выделяет новый регистр общего назначения
ld reg1=r, 0x0(base1=r) ;; goal([l1Hit,50],[!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=r, 0x0(base2=r) ;; goal(l1Hit && !equal(base1, base2)) # Адреса первой и второй интрукции загрузки не должны совпадать ([base1] != [base2])
# Запись результата сложения содержимого регистров reg1 и reg2 в регистр res
dadd res=r, reg1, reg2 ;; goal(!integerOverflow) # При сложении не должно возникать переполнения
}
end
# В базовом шаблоне содержатся общие инструкции завершения работы микропроцессора
def finalize()
super.finalize()
end
end
</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.
>> *TODO:* нужно переопределить операции для тестовых ситуаций (!, &&, ||).
>> *TODO:* пока можно ограничиться случаем одной тестовой ситуации в @goal()@.
h2. Распределение регистров
Для каждого типа регистров (@GPR@, @FPR@ и т.п.) определена *функция распределения регистров* (например, функция @r = def(:gpr)@ @r@ (@def(:gpr)@) в примере выше). Эта функция имеет один целочисленный параметр - номер регистра. Если при вызове функции распределения регистров параметр не указан, функция выделяет регистр согласно некоторой предопределенной *стратегии распределения регистров*. Например, она может возвращать один из не занятых регистров (естественно, возвращаемый регистр помечается как занятый). Поскольку регистров конечное число, не исключены случаи, когда все регистры заняты. В таких ситуациях логично выделять регистры, которые давно не использовались и попутно печатать предупреждение о нехватке регистров. Кроме того, предусмотрена функция *освобождения занятых регистров* @free@. При выходе из блока занятые в этом блоке регистры автоматически освобождаются. Чтобы
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.*