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2024-07-12
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Il motivo per cui ci concentriamo direttamente su riscv-arch-test è perché il framework di test RISCOF utilizza riscv-arch-test.
Un test architetturale è un singolo test che rappresenta il codice di test più piccolo che può essere compilato ed eseguito. È scritto in codice assembly e il suo prodotto è una firma di test. Un test architetturale può essere costituito da più casi di test.
Il pool di test architetturali RISC-V è costituito da tutti i test architetturali approvati che possono essere compilati dal framework di test in una suite di test architetturali. Le librerie di test dell'architettura RISC-V devono essere indipendenti dalla destinazione del test (e pertanto devono essere eseguite correttamente su qualsiasi destinazione conforme). Tieni presente che questi test non funzionali non sostituiscono la verifica o il test del dispositivo.
architectural-tests-suite (root)
|-- <architecture>_<mode>/<feature(s)>, where
<architecture> is [ RV32I | RV64I | RV32E ]
<mode> is [ M | MU | MS | MSU ], where
M Machine mode tests - tests execute in M-mode only
MU Machine/User mode tests - tests execute in both M- & U-modes (S-mode may exist)
MS Machine/Supv mode tests - tests execute in both M- & S-modes (not U-mode)
MSU All mode tests - tests execute in all of M-, S-, & U-Modes
<feature(s)> are the lettered extension [A | B | C | M ...] or subextension [Zifencei | Zam | ...] when the tests involve extensions, or more general names when tests cut across extension definitionss (e.g. Priv, Interrupt, Vm). The feature string consists of an initial capital letter, followed by any further letters in lower case.
Registro delle caratteristiche del set di istruzioni del processore in modalità macchina (MISA)
messaggio = 0x800000000094112f
Rappresentazione binaria: 100000000000000000000000000000000000000100101000001000100101111
test-riscv-arch/suite-test-riscv$ ls
rv32e_m/ rv32i_m/ rv64i_m/
test-riscv-arch/suite-di-test-riscv/rv64i_m$ ls
A/ B/ C/ CMO/ D/ F/ I/ K/ M/ privilegio/ P_non ratificato/ Zfh/ Zfinx/ Zicond/ Zifencei/
La suite di test dell'architettura RISC-V è un insieme di test selezionati dal pool di test dell'architettura per testare la conformità di una specifica configurazione RISC-V. I risultati dei test vengono ottenuti sotto forma di firma della suite di test. La selezione del test si basa sulla configurazione dell'asserzione, sulle specifiche, sull'ambiente di esecuzione o sui requisiti della piattaforma della destinazione. Un processore o un modello di processore conforme deve visualizzare la stessa firma Gold Reference Test Suite della configurazione specifica sottoposta a test.
I casi di test fanno parte del test dell'architettura e testano solo una funzione della specifica.
Nota: un test può contenere più casi di test, ognuno dei quali ha le proprie condizioni di inclusione del test (definite dal parametro cond_str della macro RVTEST_CASE).
<test objective>-<test number>.S
test-riscv-arch/suite-di-test-riscv/rv64i_m/I/src$ ls
aggiungere-01.S e-01.S bge-01.S bne-01.S lb-align-01.S lhu-align-01.S disalign1-jalr-01.S sd-align-01.S slliw-01.S sltiu-01.S sraiw-01.S srliw-01.S sw-align-01.S
addi-01.S andi-01.S bgeu-01.S fence-01.S lbu-align-01.S lui-01.S or-01.S sh-align-01.S sllw-01.S sltu-01.S sraw-01.S srlw-01.S xor-01.S
addiw-01.S auipc-01.S blt-01.S jal-01.S ld-align-01.S lw-align-01.S ori-01.S sll-01.S slt-01.S sra-01.S srl-01.S sub-01.S xori-01.S
allineamento dell' ...
//
// This assembly file tests the add instruction of the RISC-V I extension for the add covergroup.
//
#include "model_test.h"
#include "arch_test.h"
RVTEST_ISA("RV32I")
.section .text.init
.globl rvtest_entry_point
rvtest_entry_point:
RVMODEL_BOOT
RVTEST_CODE_BEGIN
#ifdef TEST_CASE_1
RVTEST_CASE(0,"//check ISA:=regex(.*32.*);check ISA:=regex(.*I.*);def TEST_CASE_1=True;",add)
RVTEST_SIGBASE( x3,signature_x3_1)
inst_0:
// rs2 == rd != rs1, rs1==x4, rs2==x24, rd==x24, rs1_val > 0 and rs2_val > 0, rs2_val == 1, rs1_val == (2**(xlen-1)-1), rs1_val != rs2_val, rs1_val == 2147483647
// opcode: add ; op1:x4; op2:x24; dest:x24; op1val:0x7fffffff; op2val:0x1
TEST_RR_OP(add, x24, x4, x24, 0x80000000, 0x7fffffff, 0x1, x3, 0, x18)
inst_1:
// rs1 == rs2 != rd, rs1==x10, rs2==x10, rd==x28, rs1_val > 0 and rs2_val < 0, rs2_val == -257, rs1_val == 131072
// opcode: add ; op1:x10; op2:x10; dest:x28; op1val:0x20000; op2val:0x20000
TEST_RR_OP(add, x28, x10, x10, 0x40000, 0x20000, 0x20000, x3, 4, x18)
inst_2:
// rs1 == rs2 == rd, rs1==x21, rs2==x21, rd==x21, rs1_val < 0 and rs2_val < 0, rs1_val == -16777217
// opcode: add ; op1:x21; op2:x21; dest:x21; op1val:-0x1000001; op2val:-0x1000001
TEST_RR_OP(add, x21, x21, x21, 0xfdfffffe, -0x1000001, -0x1000001, x3, 8, x18)
......
......
......
RVTEST_CODE_END
RVMODEL_HALT
RVTEST_DATA_BEGIN
.align 4
rvtest_data:
.word 0xbabecafe
.word 0xbabecafe
.word 0xbabecafe
.word 0xbabecafe
RVTEST_DATA_END
RVMODEL_DATA_BEGIN
rvtest_sig_begin:
sig_begin_canary:
CANARY;
signature_x3_0:
.fill 0*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
signature_x3_1:
.fill 17*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
signature_x8_0:
.fill 16*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
signature_x1_0:
.fill 512*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
signature_x1_1:
.fill 43*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
#ifdef rvtest_mtrap_routine
tsig_begin_canary:
CANARY;
mtrap_sigptr:
.fill 64*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
tsig_end_canary:
CANARY;
#endif
#ifdef rvtest_gpr_save
gpr_save:
.fill 32*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
#endif
sig_end_canary:
CANARY;
rvtest_sig_end:
RVMODEL_DATA_END
Una breve spiegazione del codice assembly sopra è la seguente:
#Questo file di assembly testa l'istruzione add dell'estensione RISC-VI per il covergroup add.
#include “model_test.h”
#include “arch_test.h”
Ogni test dovrebbe includere solo i seguenti file di intestazione:
model_test.h - definisce le macro specifiche del target, incluse le macro obbligatorie e facoltative: (ad esempio RVMODEL_xxx)
arch_test.h - definisce le macro di test predefinite, incluse le macro richieste e le macro opzionali: (come RVTEST_xxx)
RVTEST_ISA(“RV32I”)
RVMODEL_BOOT
CODICE_INIZIO_RVTEST
#ifdef CASO_DI_TEST_1
// questo test è pensato per i dispositivi che implementano l'estensione rv32I e richiede l'abilitazione della compilazione
// macro TEST_CASE_1. Questo test contribuirà all'etichetta di copertura "aggiungi".
RVTEST_CASE(0,“//controlla ISA:=regex(.32.);controlla ISA:=regex(.IO.);def TEST_CASE_1=True;”,aggiungi)
RVTEST_SIGBASE( x16,signature_x16_1) // x16 punterà all'etichetta signature_x16_1 nella regione della firma
inst_0:
// rs2 == rd != rs1, rs1==x4, rs2==x24, rd==x24, rs1_val > 0 and rs2_val > 0, rs2_val == 1, rs1_val == (2**(xlen-1)-1), rs1_val != rs2_val, rs1_val == 2147483647
// opcode: add ; op1:x4; op2:x24; dest:x24; op1val:0x7fffffff; op2val:0x1
TEST_RR_OP(add, x24, x4, x24, 0x80000000, 0x7fffffff, 0x1, x3, 0, x18)
inst_1:
// rs1 == rs2 != rd, rs1==x10, rs2==x10, rd==x28, rs1_val > 0 and rs2_val < 0, rs2_val == -257, rs1_val == 131072
// opcode: add ; op1:x10; op2:x10; dest:x28; op1val:0x20000; op2val:0x20000
TEST_RR_OP(add, x28, x10, x10, 0x40000, 0x20000, 0x20000, x3, 4, x18)
...
...
//Tests for a instructions with register-register operand
#define TEST_RR_OP(inst, destreg, reg1, reg2, correctval, val1, val2, swreg, offset, testreg)
TEST_CASE(testreg, destreg, correctval, swreg, offset,
LI(reg1, MASK_XLEN(val1)) ;
LI(reg2, MASK_XLEN(val2)) ;
inst destreg, reg1, reg2 ;
)
#define TEST_CASE(testreg, destreg, correctval, swreg, offset, code... ) ;
code ;
RVTEST_SIGUPD(swreg,destreg,offset) ;
RVMODEL_IO_ASSERT_GPR_EQ(testreg, destreg, correctval)
/* automatically adjust base and offset if offset gets too big, resetting offset */
/* RVTEST_SIGUPD(basereg, sigreg) stores sigreg at offset(basereg) and updates offset by regwidth */
/* RVTEST_SIGUPD(basereg, sigreg,newoff) stores sigreg at newoff(basereg) and updates offset to regwidth+newoff */
#define RVTEST_SIGUPD(_BR,_R,...) ;
.if NARG(__VA_ARGS__) == 1 ;
.set offset,_ARG1(__VA_OPT__(__VA_ARGS__,0)) ;
.endif ;
CHK_OFFSET(_BR, REGWIDTH,0) ;
SREG _R,offset(_BR) ;
.set offset,offset+REGWIDTH
RVMODEL_IO_ASSERT_GPR_EQ 定义在target的model_test.h中```
在咱们得model_test.h中将RVMODEL_IO_ASSERT_GPR_EQ 宏定义如下:比较错误的话,往0xF0000080写1
```c
#define RVMODEL_IO_ASSERT_GPR_EQ(_S, _R, _I)
li _S, 0xF0000080;
mv t0, _R;
li t3, _I;
beq t0, t3, 1f;
li t2, 1;
sw t2, 0(_S);
j 2f;
1:
li t2, 0;
sw t2, 0(_S);
2:
nop;```
在tb.v中加入监测对AXI 写地址总线,地址0xF0000080的监测,如果出现fail_cnt >0,可以判断该testcase错误
```c
// RVMODEL_IO_ASSERT_GPR_EQ(testreg, destreg, correctval) used to check destreg == correctval
// destreg != correctva write testreg 1, else write testreg 0
always @(posedge `CPU_CLK) begin
if ((cpu_awaddr[31:0] == 32'hF000_0080) && cpu_wvalid && `clk_en && (cpu_wstrb[15:0] == 16'hf)) begin
if(`SOC_TOP.biu_pad_wdata == 1'b1) begin
fail_cnt ++;
end
end
end
// this will change the signature base register to x3. x3 will not point to signature_x3_0 in
// the signature region
RVTEST_SIGBASE( x3,signature_x3_0)
// continue with new test cases ..
TEST_RR_OP(add, x4, x24, x27, 0x55555955, 0x00000400, 0x55555555, x3, 0, x5)
...
...
RVTEST_CODE_END
RVMODEL_HALT
RVTEST_DATA_BEGIN
rvtest_data:
.word 0xbabecafe
RVTEST_DATA_END
RVMODEL_DATA_BEGIN
rvtest_sig_begin:
sig_begin_canary:
CANARY;
signature_x3_0:
.fill 0*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
signature_x3_1:
.fill 17*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
signature_x8_0:
.fill 16*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
signature_x1_0:
.fill 512*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
signature_x1_1:
.fill 43*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
#ifdef rvtest_mtrap_routine
tsig_begin_canary:
CANARY;
mtrap_sigptr:
.fill 64*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
tsig_end_canary:
CANARY;
#endif
#ifdef rvtest_gpr_save
gpr_save:
.fill 32*(XLEN/32),4,0xdeadbeef
#endif
sig_end_canary:
CANARY;
rvtest_sig_end:
RVMODEL_DATA_END
Una firma del test case è rappresentata da uno o più valori. Il valore verrà scritto in memoria a partire dall'indirizzo specificato da RVMODEL_DATA_BEGIN e terminando con l'indirizzo specificato da RVMODEL_DATA_END. Le firme vengono generate facilmente utilizzando la macro RVTEST_SIGUPD.
La firma del test è il valore caratteristico generato dall'esecuzione del test dell'architettura. Una firma di test può essere costituita da più firme di test case, precedute da una riga separata contenente il nome del test e un valore univoco che ne indica la versione. Il target del test si occupa di estrarre i valori dalla memoria e di formattarli opportunamente, utilizzando i metadati forniti dal framework, utilizzando le macro RVMODEL_DATA_BEGIN e RVMODEL_DATA_END.Il valore della firma del test case è scritto in righe, a partire dal byte più significativo a sinistra, nel formato<hex_value> , dove la lunghezza del valore sarà di 32 bit (quindi 8 caratteri), mentre il calcolo vero e proprio del test non tiene conto della lunghezza del valore. I file devono essere archiviati a partire dal valore all'indirizzo più basso della firma (ovvero da RVMODEL_DATA_BEGIN a RVMODEL_DATA_END). Inoltre, la firma dovrebbe sempre iniziare con un limite di 16 byte (128 bit) e la dimensione della firma dovrebbe essere un multiplo di 4 byte (ovvero dovrebbe anche terminare con un limite di 4 byte).
Una firma di test suite è definita come un insieme di firme di test valide per una determinata suite di test architetturale. Rappresenta la firma del test della suite di test dell'architettura selezionata per una specifica configurazione RISC-V.
RISCOF: RISC-V Compatibility Framework è un framework basato su Python che consente l'uso di una serie di set di test architetturali RISC-V per testare gli obiettivi RISC-V (implementazioni hardware o software) per la compatibilità con lo standard RISC-V Golden Reference Sesso modello.
Validatore di configurazione RISC-V: RISCV-Config
Generatore di test di conformità RISC-V: RISC-V CTG
Copertura RISC-V ISA: RISC-V ISAC
Affinché RISCOF possa eseguire normalmente il test, è necessario fornire il seguente contenuto:
$ riscof setup --dutname=spike
Il comando precedente genererà i seguenti file e directory nella directory corrente:
├──config.ini # file di configurazione per riscof
├──spike/ # modelli di plugin DUT
├── ambiente
│ ├── link.ld # script di collegamento DUT
│ └── model_test.h # file di intestazione specifico DUT
├── riscof_spike.py # Plugin Python DUT
├── spike_isa.yaml # DUT ISA yaml basato su riscv-config
└── spike_platform.yaml # DUT Platform yaml basato su riscv-config
├──sail_cSim/ # modelli di plugin di riferimento
├── ambiente
│ ├── link.ld # Riferimento allo script del linker
│ └── model_test.h # File di intestazione specifico del modello di riferimento
├── dentro.py
└── riscof_sail_cSim.py # Plugin Python per il modello di riferimento.
Basta modificare il picco precedente nel plug-in C920. Naturalmente, è necessario modificare ciascun file di configurazione e file Python.
c920_isa.yaml
hart_ids: [0]
hart0:
ISA: RV64IMAFDCVZicsr_Zicbom_Zicbop_Zicboz_Zihintpause_Zfh_Zca_Zcb_Zcd_Zba_Zbb_Zbc_Zbs
physical_addr_sz: 40
User_Spec_Version: "2.2"
Privilege_Spec_Version: "1.10"
hw_data_misaligned_support: false
pmp_granularity: 4
supported_xlen: [64]
piattaforma_c920.yaml
mtime:
implemented: true
address: 0xBFF8
mtimecmp:
implemented: true
address: 0x4000
nmi:
label: nmi_vector
reset:
address: 0x000000000
L'esecuzione del comando seguente estrarrà l'elenco dei casi da test_list.yaml ed eseguirà ciascun caso. Puoi commentarne alcuni ed eseguire solo alcuni casi.
riscof esegui --config=config.ini
–suite=riscv-arch-test/riscv-test-suite/
–env=riscv-arch-test/riscv-test-suite/env
–testfile=riscof_work/test_list.yaml
L'esecuzione del comando seguente genererà test_list.yaml ed eseguirà la regressione
riscof esegui --config=config.ini
–suite=riscv-arch-test/riscv-test-suite/
–env=riscv-arch-test/riscv-test-suite/env
Analisi delle cause degli errori:
Il primo:
È perché si è verificato un errore durante la compilazione
INFO | Compiling test: /ssd_fes/jiongz/desktop/github/c920_riscof1/riscv-arch-test/riscv-test-suite/rv64i_m/I/src/beq-01.S
ERROR | /opt/picocom/ThirdParty_Libs/T-head/C920_R2S0P21/C920_R2S0_manuals_and_tools/manuals_and_tools/08_toolchain_900_series_cpu_toolchain/V2.8.0/Xuantie-900-gcc-elf-newlib-x86_64-V2.8.0/bin/../lib/gcc/riscv64-unknown-elf/10.4.0/../../../../riscv64-unknown-elf/bin/ld: main.elf section `.text' will not fit in region `MEM1'
collect2: error: ld returned 1 exit status
Secondo tipo:
È solo che il c920 non abilita un determinato comando per impostazione predefinita.
C'è anche una macro in model_test.h per la firma del dump e la simulazione della finitura
// This will dump the test results (signature) via the testbench dump module.
#define RVMODEL_HALT
signature_dump:
la a0, begin_signature;
la a1, end_signature;
li a2, 0xF0000040;
signature_dump_loop:
bge a0, a1, signature_dump_end;
lw t0, 0(a0);
sw t0, 0(a2);
addi a0, a0, 4;
j signature_dump_loop;
signature_dump_end:
nop;
terminate_simulation:
li a0, 0xF0000000;
li a1, 0xCAFECAFE;
sw a1, 0(a0);
j terminate_simulation
Corrispondente a tb.v
always @(posedge `CPU_CLK or negedge `CPU_RST) begin
if (!`CPU_RST) begin
msi <= 1'b0;
mei <= 1'b0;
mti <= 1'b0;
end else begin
//if ((wb_cpu.cyc == 1'b1) && (wb_cpu.stb == 1'b1) && (wb_cpu.we == 1'b1) && (cpu_awaddr[31:0] == 32'hF000_0000)) begin
if ((cpu_awaddr[31:0] == 32'hF000_0000) && cpu_wvalid && `clk_en && (cpu_wstrb[15:0] == 16'hf)) begin
case (`SOC_TOP.biu_pad_wdata[31:0])
32'hCAFE_CAFE: begin // end simulation
$display("Finishing simulation.");
#100;
if(fail_cnt >0) begin
$error("This case test failed!");
end
$finish;
end
......
end
// Signature Dump
int dump_file; // Declare file handle
always @(posedge `CPU_CLK) begin
if ((cpu_awaddr[31:0] == 32'hF000_0040) && cpu_wvalid && `clk_en && (cpu_wstrb[15:0] == 16'hf)) begin
if (!dump_file) begin // Check if file is already open
dump_file = $fopen("DUT-c920.signature", "w"); // Open file if not already opened
end
//for (int i = 7; i >= 0; i--) begin
// $fwrite(dump_file, "%hn", `SOC_TOP.biu_pad_wdata[i*4 +: 4]); // Write data
//end
$fwrite(dump_file, "%hn", `SOC_TOP.biu_pad_wdata[31:0]); // Write data
end
else if((cpu_awaddr[31:0] == 32'hF000_0000) && cpu_wvalid && `clk_en && (cpu_wstrb[15:0] == 16'hf)) begin
if (dump_file) begin // If file is open, close it
$fclose(dump_file);
dump_file = 0; // Reset file handle to 0 indicating file is closed
end
end
end
// RVMODEL_IO_ASSERT_GPR_EQ(testreg, destreg, correctval) used to check destreg == correctval
// destreg != correctva write testreg 1, else write testreg 0
always @(posedge `CPU_CLK) begin
if ((cpu_awaddr[31:0] == 32'hF000_0080) && cpu_wvalid && `clk_en && (cpu_wstrb[15:0] == 16'hf)) begin
if(`SOC_TOP.biu_pad_wdata == 1'b1) begin
fail_cnt ++;
end
end
end
#include "model_test.h"
#include "arch_test.h"
RVTEST_ISA("RV64I")
.section .text.init
.globl rvtest_entry_point
rvtest_entry_point:
RVMODEL_BOOT
RVTEST_CODE_BEGIN
#ifdef TEST_CASE_1
RVTEST_CASE(0,"//check ISA:=regex(.*64.*);check ISA:=regex(.*I.*);def TEST_CASE_1=True;",add)
RVTEST_SIGBASE( x8,signature_x8_1)
inst_0:
// rs1 == rs2 != rd, rs1==x0, rs2==x0, rd==x20, rs1_val > 0 and rs2_val > 0, rs1_val == 4, rs1_val==4 and rs2_val==6148914691236517206, rs1_val != rs2_val
// opcode: add ; op1:x0; op2:x0; dest:x20; op1val:0x0; op2val:0x0
TEST_RR_OP(add, x20, x0, x0, 0x0, 0x0, 0x0, x8, 0, x16)
inst_1:
// rs2 == rd != rs1, rs1==x2, rs2==x26, rd==x26, rs1_val > 0 and rs2_val < 0, rs2_val == -1073741825
// opcode: add ; op1:x2; op2:x26; dest:x26; op1val:0x5; op2val:-0x40000001
TEST_RR_OP(add, x26, x2, x26, 0xffffffffc0000004, 0x5, -0x40000001, x8, 8, x16)
inst_2:
// rs1 == rs2 == rd, rs1==x22, rs2==x22, rd==x22, rs1_val < 0 and rs2_val < 0, rs1_val == -8388609
// opcode: add ; op1:x22; op2:x22; dest:x22; op1val:-0x800001; op2val:-0x800001
TEST_RR_OP(add, x22, x22, x22, 0xfffffffffefffffe, -0x800001, -0x800001, x8, 16, x16)
Il contenuto di “riscof_work/rv64i_m/I/src/add-01.S/dut/DUT-c920.signature” è il seguente:
e7d4b281
6f5ca309
00000000
00000000
c0000004
ffffffff
feffffff
ffffffff
ffffffff
007fffff
00000080
00000000
66666665
e6666666
00000001
00000000
0001ffff
80000000
10000001
00000000
ffffffff