[發明專利]隨機測試程序生成方法和系統以及設計驗證方法

有效

• 申請號: 200910083767.4
• 申請日: 2009-05-11
• 公開（公告）號: CN101551749A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 王玲;沈海華;李潮激
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G06F17/50
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 王 勇;姜 華

技術領域

本發明涉及微處理器的指令級功能驗證，特別涉及一種隨機測試程序 生成方法和系統以及相應的設計驗證方法。

背景技術

隨著設計規模的擴大，尤其是多核技術的發展，控制邏輯越來越復雜， 涉及的狀態空間也日益擴大，驗證在處理器設計過程中成為非常關鍵的一 步。指令級驗證是當前微處理器驗證中廣泛采用的方法。

當前生成測試程序的方法主要有人工手寫測試程序、約束隨機測試生 成以及覆蓋率驅動的測試生成。在超大規模集成電路(VLSI)的設計驗證 中，約束隨機測試生成是最主要的方法，對于那些采用隨機難以覆蓋到的 功能點，可以采用人工手寫測試程序的方法作為輔助。

雖然隨機生成的測試程序覆蓋面廣，可能覆蓋到設計和驗證人員完全 沒有想到的功能角落，但是大量隨機生成的測試向量也會造成驗證功能點 的重復覆蓋，延長驗證的收斂時間，降低驗證效率，因此需要在產生隨機 程序的同時人為加入一些約束，使之盡量不重復，從而更有效、更有針對 性的完成驗證任務。

隨機測試程序生成的方法和架構從90年代開始逐漸成熟，一般包括 兩部分：測試模板文件和隨機求解引擎。前者用來描述指令序列，如指令 的種類、變量的約束條件等；后者接受模板文件中提取出來的隨機變量和 約束信息，建立一個約束網絡，將問題轉成一個約束滿足問題(CSP： constraint?satisfaction?problem)，求該約束滿足問題的均勻分布的隨機解。 針對約束求解問題，R.Dechter首先提出了桶消元方法用以計算推理網絡 的解空間，該方法不會引入過多的術語，可以用以計算約束滿足問題的解 空間。但是盡管桶消元法已經具有較低的內存開銷，它也是指數級的，不 能處理規模較大的約束滿足問題。因此，降低計數函數的維數成了當務之 急。

Dechter和Emek等人又提出劃分小桶的做法來減小時空問題，用多個 維數較小的計數函數來近似表示單個維數較大的計數函數。很明顯，小桶 消元法的精確度很大程度上依賴于小桶個數t的取值。實踐證明，t越大， 雖然空間復雜度降低，但所需的時間也相應增加，這就意味著需要在時間 和空間中折中。

綜上所述，采用現有的約束求解技術生成隨機測試程序具有很高的時 空復雜度，迫切需要一種簡易、高效地隨機測試程序生成方法，其隨機變 量所在的約束網絡的解空間的均勻度高，程序的冗余度和重復程度低，具 有更高的驗證廣度和深度。

發明內容

本發明提供一種隨機測試程序生成方法和系統，其目的在于提高當前 隨機測試程序生成中約束求解的均勻度，提高隨機驗證的效率。

根據本發明的一個方面，提供了一種隨機測試程序生成方法，包括下 列步驟：

1)編寫并解析指令模板，并構建約束網絡；

2)利用小桶間的相容度計算小桶的計數函數；

3)基于所述計數函數根據所述約束網絡來計算隨機變量的隨機解；

4)利用所述隨機解設置指令的操作數，生成由所述指令構成的隨機 測試程序。

在該方法中，所述步驟2)包括下列步驟：