基于验证库的微处理器指令集验证方法

指令集作为微处理器软件和硬件的分界线在计算机体系结构中占有重要地位。测试程序自动生成（RTPG）是微处理器指令集验证的主要方法之一。该文比较目前主流的RTPG技术和验证策略,提出基于验证库的随机测试程序生成工具。使用通用脚本语言开发验证库和测试程序模板,针对不同验证阶段生成高质量的测试程序。测试结果表明,该方法实现简单,能达到较好的验证效果。     

“龙腾R2”微处理器模块级验证

针对"龙腾R2"微处理器验证过程中的存在验证规模大,人力资源不足的问题,采用流水线模型构建随机的指令序列生成器,搭建以功能覆盖率为导向的自动化验证平台;该平台在仿真验证过程中能根据处理器的运行状态及覆盖率实时地调整指令流以侧重当前验证不充分的功能模块,实现自动化验证;通过仿真,与传统方法相比,在达到同等验证程度的情况下,使用该平台验证周期明显缩短,同时验证覆盖率也有所提高。     

TURBO51嵌入式微处理器功能验证

首先介绍了TURBO51嵌入式微处理器的基于分支预测和动态执行结构设计与设计背景及目前验证的发展状况,即形式验证、模拟仿真和硬件加速仿真, 然后介绍了TURBO51设计验证所采用的步骤和每个阶段的任务及通过准则,即首先同步定义文档功能时序设计及验证策略,再进行RTL仿真并达到覆盖率和代码检查并给出覆盖率结果,然后进行FPGA验证,最后进行门级仿真.给出了错误的累计过程,显示TURBO51的设计验证中错误收敛快,在RTL仿真前已排除大部分严重错误,FPGA验证前已排除全部严重错误和99%的其它错误,确保了TURBO51的一次流片成功.但另一方面,在验证中使用配置约束的自动随机指令序列还需加强.     

微处理器功能验证方法研究

微处理器验证是微处理器设计的关键环节。该文探讨了微处理器模拟、硬件仿真、形式验证等方法的原理、特点和适用场合,提出了进行多层次微处理器功能验证的总体思路。     

基于OVM的32位微处理器验证

硬件描述与验证语言System Verilog可以克服传统仿真验证方法的缺陷,使验证平台的搭建更加灵活,可重用性更强。开放验证方法学(Open Verification Methodology,OVM)是一个在验证环境中使用System Verilog对数字硬件进行功能验证的框架。OVM的组件由System Verilog的类组成,并按照良好的结构化和层次化原则,构成一个高质量、高效率、可重用的验证环境。论文介绍了OVM验证方法学的基本概念和组件,并且利用OVM验证方法学搭建了32位微处理器的验证平台。     

基于指令分解的微处理器验证与RTL级错误定位

本文提出并实现了一种新的基于指令分解的微处理器验证与RTL级错误定位方法。该方法从指令集模拟器的模拟结果中将指令分解为功能单元上的操作序列,并且输入和输出数据。将该结果与RTL模型的模拟结果比较,使RTL级错误定位精确到功能单元级。相对于传统的方法,大大提高了效率。     

一种面向微处理器验证的分层随机激励方法*

针对日趋复杂的微处理器功能验证,提出一种基于分层思想的受限随机激励产生方法,通过测试层、场景层、功能层和指令层的多层约束,实现随机激励在不同粒度范围的高度可控性,精炼测试空间,加快验证的收敛速度。采用可配置的功能库,将处理器功能行为单元作为随机激励的构建基础,产生逻辑功能与通信接口结合的随机激励,实现系列处理器的验证复用。CKCore处理器验证的实验结果表明,该方法与受限随机激励相比,在功能覆盖率相同的情况下,激励编写量减少60%;在仿真时间相同的情况下,功能和代码覆盖率分别改善10%和5%以上,有效提高处理器验证的质量和效率。     

基于动态伪随机技术的微处理器验证

通过分析现有微处理器验证方案的不足,提出了一种以功能覆盖率为参考条件的动态伪随机验证方法。实验结果表明,与传统验证手段相比,该方法在仿真时间相同的情况下,条件覆盖率平均提高了13％;在测试指令数目相同的情况下,条件覆盖率平均提高了20％。     

微处理器基于功能覆盖率的伪随机验证方法

本文提出了一种基于功能覆盖率的伪随机验证方法,该方法能根据功能覆盖率的反馈自动生成测试向量进行测试,能提高验证的效率和质量,缩短设计时间,降低验证成本。     

龙腾C1微处理器的功能验证

微处理器的功能验证是一项复杂而重要的工作。文章在进行龙腾C1微处理器的功能验证时,针对其指令集的特点,将指令集分为运算类和非运算类两种。根据两种指令各自不同的特点,文章分别提出了使用嵌入汇编语言的C语言参照模型和使用基于真实处理器执行结果的TRACE文件参照模型。在参照模型基础之上,实现了仿真结果的自动检查和基于覆盖率的分析。同时,为了加速仿真验证的速度,使用了FPGA验证平台进行功能验证,可以运行操作系统级的测试程序。     

基于Simics的分布式一致性协议仿真

用于多种计算机系统和指令系统仿真的Virtutech Simics只提供一个简单的顺序扁平侦听式高速缓存一致性（Snoo-ping Cache Coherence Protocol）模型支持MESI协议,从而制约了可仿真的并行处理器个数。以下将基于目录的分布式高速缓存一致性协议（Distributed Directory-based Cache Coherence Protocol）模型应用于Simics中并给出基于Simics的分布式一致性协议的仿真结果。这一结果证实分布式协议能降低事件总数,减少网络中的事件。本文提出一个简单的基于目录的分布式高速缓存一致性协议,从而解决制约Simics的可扩放性问题。     

基于Simics的嵌入式系统的研究与开发

以Vx Works 6.9嵌入式操作系统为例,论述了在风河Simics全系统仿真环境下进行嵌入式操作系统的bootrom开发、操作系统的定制、设备驱动和应用程序的开发方法,探究出了利用Simics全系统仿真环境协助开发者进行嵌入式操作系统底层软件、中间层软件和上层应用软件开发的新方法。     

微处理器硬件验证平台的设计与应用

提出了面向高性能微处理器功能验证的全芯片验证平台的结构和构造方法,阐述了基于硬件加速器微处理器验证平台的实现。该验证平台提供了在线仿真和模拟加速两种验证模式,通用性好,已成功验证了自主设计的64位通用微处理器的正确性和兼容性。     

基于约束求解的微处理器功能验证程序生成

针对伪随机方法生成微处理器功能验证程序缺乏完备性、灵活性的问题,构建一种用于生成验证程序的C++约束函数库。以微处理器指令系统为对象,以约束满足问题的数学模型为理论依据,结合用户验证需求,利用约束函数库生成功能验证程序。验证结果表明,该方法开发验证程序简单、高效,加快了验证收敛速度。     

基于SMT求解器的微处理器指令验证数据约束生成技术

处理器研制过程中需要对指令算术数据路径进行覆盖验证.针对现有模拟验证方法存在的不足,提出了一种基于可满足模理论(satisfiability modulo theory, SMT)的指令约束求解方法：利用可满足模理论求解器将指令级功能验证任务转化成数据约束求解满足问题.在结果操作数约束、操作数间约束、指令内部约束以及浮点操作数约束4个方面分别给出示例,并分别给出了利用SMT求解器进行约束建模的关键过程以及可以用于指令级功能验证的元组数据.为提高求解模型效率,提出了2种解决方法：首先利用时间阈值实现问题求解超时即终止的策略;其次是结合进程管理与线程管理技术,实现了指令功能约束并行求解框架,将串行求解任务分派给可并行执行的多个线程,提高了求解速度.该技术已成功应用于系统级验证中,有效提升了测试覆盖与质量,取得了很好的效益.     

基于覆盖率的微处理器运算单元验证技术

根据微处理器运算单元功能较多的特点,基于覆盖率的验证方法,设计一种自检查的测试程序生成器(SATG)验证方法。SATG采用一种“闭环”结构,并以功能覆盖率量化分析为核心,使用随机生成和约束求解的方法,自动生成验证程序。实验结果表明,该方法在微处理器运算单元的验证中,能提高验证效率和覆盖率,增强验证平台的可重用性。     

面向微处理器验证的约束描述语言及其编译器

该文提出了一种用于微处理器体系结构级测试程序自动生成的约束描述语言,并设计实现了该语言的编译器,详细介绍了语言特性以及为了生成合法体系结构级测试程序,编译器所做的特殊处理。最后给出了利用该语言对DLX微处理器进行验证的实验和结果。