本發(fā)明涉及處理器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種隨機(jī)測試程序生成方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，在進(jìn)行處理器設(shè)計(jì)時(shí)，對處理器的功能驗(yàn)證是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，如何能夠完整的覆蓋處理器的功能及保證處理器驗(yàn)證的質(zhì)量成為處理器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。目前，純粹靠驗(yàn)證人員手動(dòng)編寫處理器驗(yàn)證所需要的程序和數(shù)據(jù)容易漏掉對某些處理器功能點(diǎn)的驗(yàn)證。因此，如果采用高效生成隨機(jī)匯編測試程序或者隨機(jī)機(jī)器測試程序的方式可以改善或解決上述技術(shù)問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，隨機(jī)測試程序生成方法需要采用不受控的全隨機(jī)，導(dǎo)致生成的隨機(jī)測試程序合法性存在問題，同時(shí)隨機(jī)測試程序的目的性差且難以保證處理器的功能覆蓋率；此外，現(xiàn)有技術(shù)中的隨機(jī)測試程序生成方法需要編寫程序段或者編寫復(fù)雜的隨機(jī)程序約束模版，導(dǎo)致生成的隨機(jī)測試程序隨機(jī)性差，并難以做到對人工設(shè)計(jì)程序的有效補(bǔ)充?，F(xiàn)有技術(shù)中其它的隨機(jī)測試程序生成方法對隨機(jī)測試程序中某點(diǎn)或某方面進(jìn)行了改善，例如，改善浮點(diǎn)隨機(jī)數(shù)的合法性，改善權(quán)重對隨機(jī)指令的控制，改善對分支跳轉(zhuǎn)指令的控制，及改善流水線干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種隨機(jī)測試程序生成方法及裝置，不僅能全自動(dòng)的生成處理器驗(yàn)證所需的隨機(jī)測試程序，而且能有效的控制隨機(jī)測試程序的合法性和功能覆蓋率，從而能提升處理器驗(yàn)證的效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隨機(jī)測試程序生成方法，包括：

在合法指令集中隨機(jī)選擇指令包并生成所述指令包，判斷所述指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令；

當(dāng)所述指令包包括所述分支跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)；

當(dāng)所述隨機(jī)測試程序存在所述第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，修改所述隨機(jī)測試程序，判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)；

當(dāng)所述隨機(jī)測試程序不存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，修改全自動(dòng)隨機(jī)測試程序生成器ARTPG狀態(tài)、處理器狀態(tài)和所述合法指令集。

上述方案中，所述修改所述隨機(jī)測試程序包括：

當(dāng)分支跳轉(zhuǎn)地址超過程序空間界限時(shí)，修改所述分支跳轉(zhuǎn)地址使其不超過所述程序空間界限；

當(dāng)分支跳轉(zhuǎn)判定條件在聲明到使用之間沒有修改操作時(shí)，增加修改指令；

當(dāng)所述修改操作的收斂方向與所述分支跳轉(zhuǎn)判定條件不一致時(shí)，修改所述修改操作的收斂方向使其與所述分支跳轉(zhuǎn)判定條件一致；

當(dāng)所述指令包包括函數(shù)調(diào)用指令或軟件中斷指令時(shí)，添加現(xiàn)場保存及恢復(fù)的指令。

上述方案中，所述修改所述ARTPG狀態(tài)包括：

根據(jù)功能覆蓋率反饋信息調(diào)整隨機(jī)權(quán)重。

上述方案中，所述修改所述合法指令集包括：

將修改后的輸出寄存器添加到對應(yīng)的合法輸入操作數(shù)；

將所述合法輸入操作數(shù)對應(yīng)的指令添加到所述合法指令集；

當(dāng)所述指令包包括所述函數(shù)調(diào)用指令或所述軟件中斷指令時(shí)，將當(dāng)前返回地址壓至堆棧，在所述函數(shù)調(diào)用指令或所述軟件中斷指令前添加所述現(xiàn)場保存的指令。

上述方案中，在所述修改所述隨機(jī)測試程序之后及在所述判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)之前，還包括：執(zhí)行指令局部仿真或者執(zhí)行指令全局仿真。

上述方案中，所述修改ARTPG狀態(tài)、處理器狀態(tài)和所述合法指令集之后，還包括：

當(dāng)所述隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)且所述隨機(jī)測試程序滿足終止條件時(shí)，輸出所述隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種隨機(jī)測試程序生成裝置，包括：

第一判斷模塊，用于在合法指令集中隨機(jī)選擇指令包并生成所述指令包，判斷所述指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令；

第二判斷模塊，用于當(dāng)所述指令包包括所述分支跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)；

第三判斷模塊，用于當(dāng)所述隨機(jī)測試程序存在所述第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，修改所述隨機(jī)測試程序，判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。

修改模塊，用于當(dāng)所述隨機(jī)測試程序不存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，修改全自動(dòng)隨機(jī)測試程序生成器ARTPG狀態(tài)、處理器狀態(tài)和所述合法指令集。

上述方案中，所述第三判斷模塊，用于修改所述隨機(jī)測試程序包括：

當(dāng)分支跳轉(zhuǎn)地址超過程序空間界限時(shí)，修改所述分支跳轉(zhuǎn)地址使其不超過所述程序空間界限；

當(dāng)分支跳轉(zhuǎn)判定條件在聲明到使用之間沒有修改操作時(shí)，增加修改指令；

當(dāng)所述修改操作的收斂方向與所述分支跳轉(zhuǎn)判定條件不一致時(shí)，修改所述修改操作的收斂方向使其與所述分支跳轉(zhuǎn)判定條件一致；

當(dāng)所述指令包包括函數(shù)調(diào)用指令或軟件中斷指令時(shí)，添加現(xiàn)場保存及恢復(fù)的指令。

上述方案中，所述修改模塊，用于修改所述ARTPG狀態(tài)包括：

根據(jù)功能覆蓋率反饋信息調(diào)整隨機(jī)權(quán)重。

上述方案中，所述修改模塊，用于修改所述合法指令集包括：

將修改后的輸出寄存器添加到對應(yīng)的合法輸入操作數(shù)；

將所述合法輸入操作數(shù)對應(yīng)的指令添加到所述合法指令集；

當(dāng)所述指令包包括所述函數(shù)調(diào)用指令或所述軟件中斷指令時(shí)，將當(dāng)前返回地址壓至堆棧，在所述函數(shù)調(diào)用指令或所述軟件中斷指令前添加所述現(xiàn)場保存的指令。

上述方案中，所述第三判斷模塊，還用于在所述修改所述隨機(jī)測試程序之后及在所述判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)之前，執(zhí)行指令局部仿真或者執(zhí)行指令全局仿真。

上述方案中，還包括:

輸出模塊，用于當(dāng)所述隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)且所述隨機(jī)測試程序滿足終止條件時(shí)，輸出所述隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的隨機(jī)測試程序生成方法及裝置，由隨機(jī)測試程序生成裝置在合法指令集中隨機(jī)選擇指令包并生成所述指令包，判斷所述指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令；當(dāng)所述指令包包括所述分支跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，所述隨機(jī)測試程序生成裝置判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)所述隨機(jī)測試程序存在所述第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，所述隨機(jī)測試程序生成裝置修改所述隨機(jī)測試程序，判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)所述隨機(jī)測試程序不存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，所述隨機(jī)測試程序生成裝置修改全自動(dòng)隨機(jī)測試程序生成器(ARTPG，Automatic Random Test Program Generator)狀態(tài)、處理器狀態(tài)和所述合法指令集。由于本發(fā)明實(shí)施例可以動(dòng)態(tài)更新合法指令集和處理器狀態(tài)，也使得隨機(jī)測試程序的生成與合法性檢測所述隨機(jī)測試程序能夠同時(shí)進(jìn)行；這樣，不但能全自動(dòng)的生成處理器驗(yàn)證所需的隨機(jī)測試程序，而且能有效的控制隨機(jī)測試程序的合法性和功能覆蓋率，進(jìn)而能提升處理器驗(yàn)證的效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的隨機(jī)測試程序生成方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的寄存器文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的指令生成器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1提供的功能單元列表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的指令列表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1提供的操作數(shù)鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例1提供的合法指令集樹狀鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例2至6提供的隨機(jī)測試程序生成方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例7提供的隨機(jī)測試程序生成裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例中，由隨機(jī)測試程序生成裝置在合法指令集中隨機(jī)選擇指令包并生成指令包，判斷所述指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令；當(dāng)所述指令包包括所述分支跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，所述隨機(jī)測試程序生成裝置判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)所述隨機(jī)測試程序存在所述第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，所述隨機(jī)測試程序生成裝置修改所述隨機(jī)測試程序，判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)所述隨機(jī)測試程序不存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，所述隨機(jī)測試程序生成裝置修改ARTPG狀態(tài)、處理器狀態(tài)和所述合法指令集。

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明再做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的隨機(jī)測試程序生成方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，如圖1所示，所述方法包括：步驟110：在合法指令集中隨機(jī)選擇指令包并生成指令包，判斷指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令。

這里，所述在合法指令集中隨機(jī)選擇包并生成指令包的過程包括：隨機(jī)測試程序生成裝置生成不大于預(yù)設(shè)的處理器最大指令數(shù)的隨機(jī)數(shù)；根據(jù)隨機(jī)數(shù)從合法指令集樹狀鏈表中選擇隨機(jī)的指令，并隨機(jī)選擇指令所需的隨機(jī)操作數(shù)。

步驟120：當(dāng)指令包包括分支跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，判斷隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。

步驟120中，當(dāng)指令包中包括分支跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，首先追朔到分支跳轉(zhuǎn)指令 條件變量的聲明，這里，寄存器被加載(Load)。之后，隨機(jī)測試程序生成裝置結(jié)合分支跳轉(zhuǎn)指令，判斷隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。判斷準(zhǔn)則包括：

前向跳轉(zhuǎn)不存在風(fēng)險(xiǎn)，這里，所述前向跳轉(zhuǎn)為跳轉(zhuǎn)到程序未執(zhí)行的部分；后向跳轉(zhuǎn)存在風(fēng)險(xiǎn)，這里，所述后向跳轉(zhuǎn)為跳轉(zhuǎn)到程序已執(zhí)行的部分；

后向跳轉(zhuǎn)時(shí)，從條件變量聲明到分支跳轉(zhuǎn)指令間，條件變量被修改，修改操作的收斂方向與所述分支跳轉(zhuǎn)的判定條件一致。

這里，所述死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)為程序無限次的后向跳轉(zhuǎn)。

步驟130：當(dāng)隨機(jī)測試程序存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，修改隨機(jī)測試程序，判斷隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。

在步驟130中，所述修改所述隨機(jī)測試程序包括：

當(dāng)分支跳轉(zhuǎn)地址超過程序空間界限時(shí)，修改所述分支跳轉(zhuǎn)地址使其不超過所述程序空間界限；

當(dāng)分支跳轉(zhuǎn)判定條件在聲明到使用之間沒有修改操作時(shí)，增加修改指令；

當(dāng)所述修改操作的收斂方向與所述分支跳轉(zhuǎn)判定條件不一致時(shí)，修改所述修改操作的收斂方向，使其與所述分支跳轉(zhuǎn)判定條件一致；

當(dāng)所述指令包包括函數(shù)調(diào)用指令或軟件中斷指令時(shí)，添加現(xiàn)場保存及恢復(fù)的指令。

這里，所述當(dāng)所述指令包包括函數(shù)調(diào)用指令或軟件中斷指令時(shí)，添加現(xiàn)場保存及恢復(fù)的指令包括：

當(dāng)所述指令包包括函數(shù)調(diào)用指令或軟件中斷指令時(shí)，直接在該指令前面添加現(xiàn)場保存的指令或指令包。

在步驟130中，所述修改所述隨機(jī)測試程序還包括：

當(dāng)所述指令包包括函數(shù)返回指令或中斷返回指令時(shí)，直接在該指令后面添加現(xiàn)場恢復(fù)的指令或指令包。

在步驟130中，在所述修改所述隨機(jī)測試程序之后及在所述判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)之前，所述方法還包括：執(zhí)行指令局部仿真或 者執(zhí)行指令全局仿真。

這里，指令仿真分為指令局部仿真和指令全局仿真，指令局部仿真為從變量聲明到分支跳轉(zhuǎn)之間的指令進(jìn)行仿真，對所遇未定操作數(shù)賦予隨機(jī)值后，仿真到分支跳轉(zhuǎn)指令，跟蹤跳轉(zhuǎn)方向，指定次數(shù)內(nèi)可以前向跳轉(zhuǎn)則風(fēng)險(xiǎn)解決。指令全局仿真為從頭開始仿真，主要用于當(dāng)生成隨機(jī)測試程序時(shí)開放直接跳轉(zhuǎn)指令時(shí)使用。

這里，所述第二死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)為程序地址跳轉(zhuǎn)回同一地址的死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。

步驟140：當(dāng)隨機(jī)測試程序不存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，修改ARTPG狀態(tài)、處理器狀態(tài)和合法指令集。

在步驟140中，所述修改ARTPG狀態(tài)包括：根據(jù)生成的指令或指令包的大小，修改已生成程序的代碼大??；根據(jù)生成的指令或指令包需要執(zhí)行的周期數(shù)，修改已生成程序需要執(zhí)行的周期數(shù)，所述周期數(shù)為預(yù)估，循環(huán)時(shí)根據(jù)前面的檢測和仿真結(jié)果修改；根據(jù)指令生成器和處理器狀態(tài)的各個(gè)項(xiàng)被使用次數(shù)計(jì)算和修改覆蓋率；根據(jù)功能覆蓋率反饋信息調(diào)整隨機(jī)權(quán)重。

在步驟140中，所述修改處理器狀態(tài)包括：根據(jù)所選的隨機(jī)指令所指向的函數(shù)計(jì)算指令執(zhí)行結(jié)果；根據(jù)執(zhí)行結(jié)果修改處理器狀態(tài)。

在步驟140中，所述修改所述合法指令集包括：

將修改后的輸出寄存器添加到對應(yīng)的合法輸入操作數(shù)；

將所述合法輸入操作數(shù)對應(yīng)的指令添加到所述合法指令集；

當(dāng)所述指令包包括所述函數(shù)調(diào)用指令或所述軟件中斷指令時(shí)，將當(dāng)前返回地址壓至堆棧，在所述函數(shù)調(diào)用指令或所述軟件中斷指令前添加所述現(xiàn)場保存的指令。

在步驟140之后，即在所述修改ARTPG狀態(tài)、處理器狀態(tài)和所述合法指令集之后，所述方法還包括：

當(dāng)所述隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)且所述隨機(jī)測試程序滿足終止條件時(shí)，輸出所述隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

在步驟110之前，所述方法還包括：

步驟101：初始化處理器初始狀態(tài)。

在步驟101中，隨機(jī)測試程序生成裝置根據(jù)驗(yàn)證人員提供的處理器狀態(tài)描述初始化ARTPG中指令仿真器對應(yīng)的處理器初始狀態(tài)。

這里，所述處理器初始狀態(tài)是隨機(jī)測試程序中的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與另一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即處理器狀態(tài)類似，但是二者主要有兩個(gè)區(qū)別：第一，所述處理器初始狀態(tài)并沒有當(dāng)前值和當(dāng)前周期指令或指令包執(zhí)行結(jié)束后的值這兩種狀態(tài)；第二，所述處理器初始狀態(tài)不需要初始化所有的寄存器文件和狀態(tài)寄存器，其中，未指定的內(nèi)容可默認(rèn)為處理器的復(fù)位值。

具體地，指令級精準(zhǔn)的指令仿真器是一種處理器狀態(tài)。處理器狀態(tài)包括處理器對應(yīng)的所有寄存器文件、狀態(tài)寄存器的當(dāng)前值、當(dāng)前周期指令或指令包執(zhí)行結(jié)束后的值，指令級精準(zhǔn)的指令仿真器添加部分流水線寄存器的值。圖2為寄存器文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，狀態(tài)寄存器和寄存器文件基本相同，不同的是狀態(tài)寄存器的進(jìn)入列表(Entry List)為結(jié)構(gòu)體數(shù)組，而寄存器文件中的Entry List為結(jié)構(gòu)體。

步驟102：初始化合法指令集。

這里，隨機(jī)測試程序生成裝置根據(jù)ARTPG中指令仿真器對應(yīng)的處理器狀態(tài)，初始化合法指令集；初始化合法指令集與后面的修改合法指令集的標(biāo)準(zhǔn)一致。如圖7所示，合法指令集為一個(gè)動(dòng)態(tài)樹狀鏈表，在每一次選擇和生成隨機(jī)指令后可以動(dòng)態(tài)修改合法指令集樹狀鏈表。需要說明的是，采用其它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型同樣適用。

步驟103：初始化ARTPG狀態(tài)。

在步驟103中，隨機(jī)測試程序生成裝置使用隨機(jī)程序約束初始化ARTPG狀態(tài)。

這里，所述隨機(jī)程序約束包括兩個(gè)約束條件：

第一個(gè)約束條件為終止條件，終止條件包括描述隨機(jī)測試程序生成的終止條件；隨機(jī)測試程序生成的終止條件設(shè)置為：程序大小達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)；程序執(zhí) 行周期數(shù)達(dá)到一定數(shù)值；及測試程序的功能覆蓋率達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。其中，功能覆蓋率可以分級描述，所有級別的功能覆蓋率滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)終止，程序大小和程序執(zhí)行周期數(shù)比覆蓋率的設(shè)置具有更高優(yōu)先級。當(dāng)功能覆蓋率作為終止條件時(shí)，程序大小和程序執(zhí)行周期數(shù)被設(shè)置為0。

第二個(gè)約束條件為合法性檢測條件，合法性檢測條件為描述死循環(huán)的判定標(biāo)準(zhǔn)。

步驟104：判斷生成的隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

這里，所述判定標(biāo)準(zhǔn)包括：程序執(zhí)行周期數(shù)是否滿足終止條件；程序大小是否滿足終止條件；及功能覆蓋率是否滿足終止條件。

步驟105：當(dāng)所述隨機(jī)測試程序不滿足終止條件時(shí)，隨機(jī)選擇所述隨機(jī)測試程序的第二發(fā)射指令數(shù)。隨機(jī)測試程序生成裝置隨機(jī)選擇當(dāng)前周期需要并行發(fā)射的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟106：判斷所述隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)是否等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟107：當(dāng)所述隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)時(shí)，選擇功能單元。

這里，如圖4所示，功能單元屬于覆蓋率收集，即反饋控制隨機(jī)權(quán)重的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，覆蓋率收集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)屬于指令生成器狀態(tài)。如圖3所示，指令生成器狀態(tài)包含當(dāng)前的代碼大小(Code Size)、周期數(shù)(Cycle Count)、覆蓋率狀態(tài)(Coverage State)。指令生成器狀態(tài)還包括與覆蓋率狀態(tài)相關(guān)的對于處理器硬件結(jié)構(gòu)和指令集架構(gòu)(ISA，Instruction Set Architecture)覆蓋率收集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中，如圖5和6所示，覆蓋率收集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括功能單元列表、指令列表和操作數(shù)鏈表。指令列表中的函數(shù)指針指向指令功能對應(yīng)的處理函數(shù)，用來支持指令仿真。

需要說明的是，步驟110至步驟140中需要步驟101-107中選擇的第一發(fā)射指令數(shù)和功能單元，以便根據(jù)第一發(fā)射指令數(shù)和功能單元選擇指令包。至此，隨機(jī)測試程序生成的過程就完成了。

實(shí)施例2

圖8為本發(fā)明實(shí)施例2提供的隨機(jī)測試程序生成方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，如圖8所示，所述方法包括：

步驟201：初始化處理器初始狀態(tài)。

步驟202：初始化合法指令集。

步驟203：初始化ARTPG狀態(tài)。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟204判斷為是后，執(zhí)行步驟218。

步驟218：輸出隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

步驟219：釋放空間并退出。

實(shí)施例3

圖8為本發(fā)明實(shí)施例3提供的隨機(jī)測試程序生成方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，如圖8所示，所述方法包括：

步驟201：初始化處理器初始狀態(tài)。

步驟202：初始化合法指令集。

步驟203：初始化ARTPG狀態(tài)。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟205：隨機(jī)選擇所述隨機(jī)測試程序的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟206：判斷隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)是否等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟206判斷為是后，執(zhí)行步驟204。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟218：輸出隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

步驟219：釋放空間并退出。

本實(shí)施例是當(dāng)隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)且滿足終止條件時(shí)提供的隨機(jī)測試程序生成方法。

實(shí)施例4

圖8為本發(fā)明實(shí)施例4提供的隨機(jī)測試程序生成方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，如圖8所示，所述方法包括：

步驟201：初始化處理器初始狀態(tài)。

步驟202：初始化合法指令集。

步驟203：初始化ARTPG狀態(tài)。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟205：隨機(jī)選擇所述隨機(jī)測試程序的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟206：判斷隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)是否等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟207：選擇功能單元。

步驟208：在合法指令集中選擇指令包。

步驟209：判斷指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令。

步驟209判斷為否后，執(zhí)行步驟214。

步驟214：選擇普通指令操作數(shù)。

步驟215：修改ARTPG狀態(tài)。

步驟216：修改處理器狀態(tài)。

步驟217：修改合法指令集。

步驟206：判斷隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)是否等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟206判斷為是后，執(zhí)行步驟204。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟204判斷為是后，執(zhí)行步驟218。

步驟218：輸出隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

步驟219：釋放空間并退出。

本實(shí)施例是當(dāng)隨機(jī)測試程序的指令包不包括分支跳轉(zhuǎn)指令時(shí)提供的隨機(jī)測試程序生成方法。

實(shí)施例5

圖8為本發(fā)明實(shí)施例5提供的隨機(jī)測試程序生成方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，如圖8所示，所述方法包括：

步驟201：初始化處理器初始狀態(tài)。

步驟202：初始化合法指令集。

步驟203：初始化ARTPG狀態(tài)。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟205：隨機(jī)選擇所述隨機(jī)測試程序的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟206：判斷隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)是否等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟207：選擇功能單元。

步驟208：在合法指令集中選擇指令包。

步驟209：判斷指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令。

步驟210：選擇分支跳轉(zhuǎn)指令操作數(shù)。

步驟211：判斷隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。

步驟212：修改隨機(jī)測試程序。

步驟213：判斷隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。

步驟213判斷為是后，執(zhí)行步驟208。

步驟208：在合法指令集中選擇指令包。

步驟209：判斷指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令。

步驟209判斷為否后，執(zhí)行步驟214。

步驟214：選擇普通指令操作數(shù)。

步驟215：修改ARTPG狀態(tài)。

步驟216：修改處理器狀態(tài)。

步驟217：修改合法指令集。

步驟206：判斷隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)是否等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟206判斷為是后，執(zhí)行步驟204。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟204判斷為是后，執(zhí)行步驟218。

步驟218：輸出隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

步驟219：釋放空間并退出。

本實(shí)施例是當(dāng)隨機(jī)測試程序存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)和第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)提供的隨機(jī)測試程序生成方法。

實(shí)施例6

圖8為本發(fā)明實(shí)施例6提供的隨機(jī)測試程序生成方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，如圖8所示，所述方法包括：

步驟201：初始化處理器初始狀態(tài)。

步驟202：初始化合法指令集。

步驟203：初始化ARTPG狀態(tài)。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟205：隨機(jī)選擇所述隨機(jī)測試程序的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟206：判斷隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)是否等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟207：選擇功能單元。

步驟208：在合法指令集中選擇指令包。

步驟209：判斷指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令。

步驟210：選擇分支跳轉(zhuǎn)指令操作數(shù)。

步驟211：判斷隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。

步驟211判斷為否后，執(zhí)行步驟215。

步驟215：修改ARTPG狀態(tài)。

步驟216：修改處理器狀態(tài)。

步驟217：修改合法指令集。

步驟206：判斷隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)是否等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)。

步驟206判斷為是后，執(zhí)行步驟204。

步驟204：判斷隨機(jī)測試程序是否滿足終止條件。

步驟204判斷為是后，執(zhí)行步驟218。

步驟218：輸出隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

步驟219：釋放空間并退出。

本實(shí)施例是當(dāng)隨機(jī)測試程序存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)提供的隨機(jī)測試程序生成方法。

實(shí)施例7

圖9為本發(fā)明實(shí)施例7提供的隨機(jī)測試程序生成裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示，所述裝置包括：

第一判斷模塊310，用于在合法指令集中隨機(jī)選擇指令包并生成所述指令包，判斷所述指令包是否包括分支跳轉(zhuǎn)指令；

第二判斷模塊320，用于當(dāng)所述指令包包括所述分支跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)；

第三判斷模塊330，用于當(dāng)所述隨機(jī)測試程序存在所述第一死循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，修改所述隨機(jī)測試程序，判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。

修改模塊340，用于當(dāng)所述隨機(jī)測試程序不存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，修改ARTPG狀態(tài)、處理器狀態(tài)和所述合法指令集。

具體地，所述第三判斷模塊330，用于修改所述隨機(jī)測試程序包括：

當(dāng)分支跳轉(zhuǎn)地址超過程序空間界限時(shí)，修改所述分支跳轉(zhuǎn)地址使其不超過所述程序空間界限；

當(dāng)分支跳轉(zhuǎn)判定條件在聲明到使用之間沒有修改操作時(shí)，增加修改指令；

當(dāng)所述修改操作的收斂方向與所述分支跳轉(zhuǎn)判定條件不一致時(shí)，修改所述修改操作的收斂方向使其與所述分支跳轉(zhuǎn)判定條件一致；

當(dāng)所述指令包包括函數(shù)調(diào)用指令或軟件中斷指令時(shí)，添加現(xiàn)場保存及恢復(fù)的指令。

具體地，所述修改模塊340，用于修改所述ARTPG狀態(tài)包括：

根據(jù)功能覆蓋率反饋信息調(diào)整隨機(jī)權(quán)重。具體地，所述修改模塊340，用于修改所述合法指令集包括：

將修改后的輸出寄存器添加到對應(yīng)的合法輸入操作數(shù)；

將所述合法輸入操作數(shù)對應(yīng)的指令添加到所述合法指令集；

當(dāng)所述指令包包括所述函數(shù)調(diào)用指令或所述軟件中斷指令時(shí)，將當(dāng)前返回地址壓至堆棧，在所述函數(shù)調(diào)用指令或所述軟件中斷指令前添加所述現(xiàn)場保存的指令。

進(jìn)一步地，所述第三判斷模塊330，還用于在所述修改所述隨機(jī)測試程序之后及在所述判斷所述隨機(jī)測試程序是否存在第二循環(huán)風(fēng)險(xiǎn)之前，執(zhí)行指令局部仿真或者執(zhí)行指令全局仿真。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括：

輸出模塊350，用于當(dāng)所述隨機(jī)測試程序生成的第一發(fā)射指令數(shù)等于隨機(jī)選擇的第二發(fā)射指令數(shù)且所述隨機(jī)測試程序滿足終止條件時(shí)，輸出所述隨機(jī)測試程序、隨機(jī)測試程序執(zhí)行結(jié)果和覆蓋率分析報(bào)告。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述第一判斷模塊310、第二判斷模塊320、第三判斷模塊330、修改模塊340和輸出模塊350均可由任何編程語言基于任何軟件或硬件平臺編程實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，所述隨機(jī)測試程序生成方法可以直接或者經(jīng)簡單修改后生成針對任何目標(biāo)處理器的隨機(jī)測試程序。

在實(shí)際應(yīng)用中，所述第一判斷模塊310、第二判斷模塊320、第三判斷模塊330、修改模塊340和輸出模塊350均可由位于任意計(jì)算機(jī)設(shè)備中的中央處理器(CPU，Central Processing Unit)、數(shù)字信號處理器(DSP，Digital Signal Processor)、微處理器(MPU)、或可編程邏輯陣列(FPGA，F(xiàn)ield Programmable Gate Array)實(shí)現(xiàn)。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。