Project

General

Profile

Template Description Language old » History » Version 1

Artemiy Utekhin, 03/04/2013 02:59 PM

1 1 Artemiy Utekhin
h1. Язык описания шаблонов тестовых программ
2
3
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
5
Код на Ruby-MT описывает шаблон тестовой программы (далее для краткости шаблон). Обработка шаблона состоит из следующих шагов:
6
7
# Препроцессирование шаблона.
8
# Выполнение шаблона.
9
10
При выполнении шаблона, он генерирует программу путем обращения к базе данных ограничений, солверам и другим стандартным компонентам генератора через *API генератора*.
11
12
h2. Интуитивное описание языка на примерах
13
14
h3. Пример 1 (MIPS)
15
16
<pre>
17
# В базовом шаблоне содержатся общие инструкции инициализации и завершения работы микропроцессора
18
class MyTemplate < MIPS::Template
19
    # Главный метод теста
20
    def test()
21
        # Повторить в тестовой программе 100 раз следующую ситуацию
22
        100.times {
23
            # Добавление в тестовую программу комментария
24
            text(''# --------------------------------------------------------------------------------'');
25
            # Загрузка в регистр reg1 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре base1
26
            # Функция r выделяет новый регистр общего назначения
27
            ld reg1=r, 0x0(base1=r)  ;; goal([l1Hit,50],[!l1Hit,50])        # Попадание в кэш-память L1 осуществляются с вероятностью 50%
28
            # Загрузка в регистр reg2 содержимого памяти по адресу, содержащемуся в регистре base2
29
            ld reg2=r, 0x0(base2=r)  ;; goal(l1Hit && !equal(base1, base2)) # Адреса первой и второй инструкции загрузки не должны совпадать ([base1] != [base2])
30
            # Запись результата сложения содержимого регистров reg1 и reg2 в регистр res
31
            dadd res=r, reg1, reg2   ;; goal(!integerOverflow)              # При сложении не должно возникать переполнения
32
        }
33
    end
34
end
35
</pre>
36
37
В результате обработки этого шаблона будет сгенерирована программа следующего вида.
38
39
<pre>
40
...
41
# --------------------------------------------------------------------------------
42
ld reg001_1, 0x0(base001_1)
43
ld reg001_2, 0x0(base001_2)
44
dadd res001, reg001_1, reg001_2
45
...
46
# --------------------------------------------------------------------------------
47
ld reg100_1, 0x0(base100_1)
48
ld reg100_2, 0x0(base100_2)
49
dadd res100, reg100_1, reg100_2
50
...
51
</pre>
52
53
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.
54
55
>> *TODO:* нужно переопределить операции для тестовых ситуаций (!, &&, ||).
56
>> *TODO:* пока можно ограничиться случаем одной тестовой ситуации в @goal()@.
57
58
h2. Распределение регистров
59
60
Для каждого типа регистров (@GPR@, @FPR@ и т.п.) определена *функция распределения регистров* (например, функция @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 *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. При выходе из блока занятые в этом блоке регистры автоматически освобождаются. Кроме того, предусмотрена функция *освобождения занятых регистров* @free@. Для того чтобы "застолбить" регистр @reg@, нужно вызывать @lock(reg)@.
61
62
Для распределения регистров в программе используются следующие правила:
63
64
*1. Если в качестве регистра в шаблоне используется конкретный регистр, то этот регистр используется и в сгенерированной программе.*
65
66
Например, для шаблона
67
68
<pre>
69
ori reg=r, r0, 0x0
70
</pre>
71
72
второй регистр инструкции @ori@ (регистр @r0@) фиксирован. Примером программы, соответствующей этому шаблону является
73
74
<pre>
75
ori r7, r0, 0x0 # Регистр r0 фиксирован
76
</pre>
77
78
*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.*
79
80
Например, для шаблона
81
82
<pre>
83
2.times {
84
    add reg1=r, r,    r
85
    sub r,      reg1, r # Результат сложения используется в качестве вычитаемого
86
}
87
</pre>
88
89
первый регистр инструкции @add@ всегда будет совпадать со вторым регистром инструкции @sub@, хотя эти регистры могут быть разными на разных итерациях:
90
91
<pre>
92
# --------------------------------------------------------------------------------
93
add r2,  r10, r5
94
sub r9,  r2,  r15 # Зависимость по регистру r2
95
# --------------------------------------------------------------------------------
96
add r11, r27, r9
97
sub r9,  r11, r23 # Зависимость по регистру r11
98
</pre>
99
100
Более сложный пример
101
102
<pre>
103
ori reg1=r, r0, 0x0
104
2.times {
105
    add reg1, r,    r # Результат сложения заносится в тот же регистр, что и результат вышестоящей инструкции
106
    sub r,    reg1, r # Результат сложения используется в качестве вычитаемого
107
}
108
</pre>
109
110
В этот случае регистры @reg1@ на первой и второй итерациях будут совпадать между собой и будут равны первому регистру инструкции @ori@.
111
112
В следующем примере зависимости по регистрам нет, поскольку области видимости переменных-регистров не пересекаются (теоретически, но маловероятно, номера регистров могут совпасть):
113
114
<pre>
115
2.times {
116
    add reg1=r, r, r
117
}
118
2.times {
119
    add reg1=r, r, r # Зависимость по регистрам не предполагается
120
}
121
</pre>
122
123
*3. Если имена переменных, обозначающих регистры, в шаблоне различаются, либо переменные находятся в разных областях видимости, то в соответствующих частях итоговой программы возможны совпадающие регистры.*
124
125
Регистров ограниченное число, поэтому пересечения по регистрам неизбежны.