Download to read offline
![Временные трассы
– алфавит событий, T – временной домен
Временная трасса – V, , , [, ]
• V – множество вершин
• V V – частичный порядок
• : V – помечающая функция
• : V T – время наступления события
• : V T – разрешенный интервал
18/26](https://image.slidesharecdn.com/tmpachupilkohdlverification-131011195653-phpapp01/85/TMPA-2013-Chupilko-Verification-of-Correct-Behaviour-of-HDL-Models-18-320.jpg)
![Поведение спецификации и
реализации
Поведение реализации
VI, , I, I
Поведение спецификации
VS, , S, S, S
Разрешенные временные интервалы
S(x) = [ S(x)- t(x), S(x)+ t(x)]
Соответствие событий
match(x, y) = ( I(y) = S(x)) & ( I(y) S(x))
19/26](https://image.slidesharecdn.com/tmpachupilkohdlverification-131011195653-phpapp01/85/TMPA-2013-Chupilko-Verification-of-Correct-Behaviour-of-HDL-Models-19-320.jpg)
Uploaded byIosif Itkin
TMPA-2013 Chupilko: Verification of Correct Behaviour of HDL Models
Документ описывает метод динамической верификации HDL-моделей цифровой аппаратуры с использованием динамического сопоставления трасс. Основное внимание уделяется разработке арбитров реакций и проверке корректности поведения с учетом временных ограничений и порядков реакций. Разработанный метод был реализован в инструменте C++TESK для улучшения диагностики и локализации ошибок в проектировании аппаратуры.
TMPA-2013 Chupilko: Verification of Correct Behaviour of HDL Models
- 1. Проверка корректности поведения HDL-моделейцифровой аппаратуры на основе динамического сопоставления трасс В.П. Иванников, А.С. Камкин М.М. Чупилко
- 2. Содержание • Модели аппаратуры •Динамическая верификация • Формализация • Отношение конформности • Заключение 2/26
- 3. Модели аппаратуры • Разрабатываютсяна языках проектирования аппаратуры – Verilog – VHDL • Результат проектирования – программа, запускаемая в HDL-симуляторе • Основной подход к верификации моделей аппаратуры – это тестирование HDL-описаний • Автоматизация тестирования возможна с помощью исполнимых моделей (C/C++) 3/26
- 4. HDL-программы input S; output R1,R2; void design() { while(true) { wait(S); delay(6); R1 = 1; delay(1); R1 = 0; R2 = 1; delay(1); R2 = 0; } } CLK 6 тактов S R1 R2 Параллельные присваивания 4/26
- 5.
- 6. Тестовый оракул наоснове эталонной модели HDL Тестовый оракул Компараторы реакций Эталонная модель Арбитры реакций Адаптерывходныхинтерфейсов Адаптерывыходныхинтерфейсов Стимулы Реакции реализации Реакции эталонной модели 6/26
- 7. Проверка корректности поведения Временныеограничения Функциональные свойства • Множества реакций корректно • Каждая реакция корректна • Корректный порядок реакций • Задержки между реакциями корректны 7/26
- 8. Потактовые проверки R1 Реакции реализации Реакцииэталонной модели send(R1); send(R2); delay(3) R1 R2 ✕ Сравнение R2 ✕ 3 такта 8/26
- 9. Неопределенность порядка реакций S R2R1 Исполнение реализации recv(in_iface, S); Исполнение эталонной модели send(out_iface, R1); send(out_iface, R2); ... ... Ошибка: R2 R1 Пересмотреть порядок Порядок реакций R1R2 Разрешено: R2 Order 9/26
- 10. Упорядочивание реакций • Арбитрреакций находит реакцию, соответствующую реакции эталонной модели • Проверка поведения зависит от эталонной модели и метода упорядочивания • Арбитры реакций включают часть тестового оракула, проверяющую порядок реакций 10/26
- 11. Типы арбитров реакций •Детерминированный арбитр, основанный на модели arbiter: 2Reaction Reaction {fail} • Адаптивный арбитр arbiter: 2Reaction Reaction Reaction {fail} • Двухуровневый арбитр arbiter(reactions) arbiter2(arbiter1(reactions), reaction) – Недетерминированный – Адаптивный 11/26
- 12. Детерминированный арбитр R1 Реакции реализации Реакцииэталонной модели send(R1); send(R2); ... R1R2 Арбитр реакций R1 R2 FIFO ✕ Сравнение S R Порядок известен 12/26
- 13. Адаптивный арбитр R1 Реакции реализации Реакцииэталонной модели send(R1); send(R2); ... R1 R2 Арбитр реакций R1 R2 Get(R1) Сравнение S R Порядок неизвестен Подсказка ✕ 13/26
- 14. Двухуровневый арбитр R1 Реакции реализации Реакцииэталонной модели send(R1); send(R2); ... R1 R2 Арбитр #1 R1 R2 ✕ Get(R1) Сравнение S R Порядок частично известен Арбитр #2 Подсказка Кандидаты 14/26
- 15. Временное слово – алфавитсобытий T – временной домен (R≥0, напр. N) w = (a0, t0)(a1, t1), … ( T) (*) • i . ti < ti+1 (ti ≤ ti+1) – монотонность • T i . ti > T – прогресс (если |w| = ) 15/26
- 16. Частично упорядоченное мультимножество (Pomset) –алфавит событий Pomset-множество – это тройка V, , • V – множество вершин • V V – частичный порядок • : V – помечающая функция 16/26
- 17. Частично упорядоченное мультимножество. Примеры aa b c c db a b a b c d a 17/26
- 18. Временные трассы – алфавитсобытий, T – временной домен Временная трасса – V, , , [, ] • V – множество вершин • V V – частичный порядок • : V – помечающая функция • : V T – время наступления события • : V T – разрешенный интервал 18/26
- 19. Поведение спецификации и реализации Поведениереализации VI, , I, I Поведение спецификации VS, , S, S, S Разрешенные временные интервалы S(x) = [ S(x)- t(x), S(x)+ t(x)] Соответствие событий match(x, y) = ( I(y) = S(x)) & ( I(y) S(x)) 19/26
- 20. Отношение конформности I ~S domI=domS , w domS t T M(w,t) { (x, y) pastS(t) pastI(t) | match(x, y) } • взаимно однозначное бинарное отношение • x pastS(t- t) y pastI(t) . (x, y) M(w,t) • y pastI(t- t) x pastS(t) . (x, y) M(w,t) • (x, y), (x’, y’) M(w,t) . x x’ (y) (y’) 20/26
- 21.
- 22.
- 23. C++TESK Testing ToolKit Web:http://forge.ispras.ru/projects/cpptesk-toolkit E-mail: cpptesk-support@ispras.ru 23/26
- 24. Применение инструмента Модуль Стадияразработки Точность моделирования от до TLB Поздняя/завершающая приближенная потактовая FPU Поздняя/завершающая без учета времени -- L2 Промежуточная/поздняя приближенная -- DATABOX Промежуточная/ завершающая приближенная потактовая MAU Ранняя/промежуточная без учета времени потактовая IC Ранняя/промежуточная без учета времени приближенная TLU Поздняя приближенная -- L2-BANK Поздняя потактовая -- IB Поздняя/завершающая потактовая -- L3 Промежуточная приближенная -- 24/26
- 25. Заключение • Разработан методдинамического анализа аппаратуры на основе теории частично упорядоченных мультимножеств • Метод был реализован в инструменте C++TESK Testing ToolKit и успешно применен в ряде проектов • Дальнейшие исследования связаны с диагностикой ошибок и подсказками для их локализации 25/26
- 26.