Построение тестовых программ для проверки подсистем управления памяти микропроцессоров

• Автор: Корныхин, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Исследование методов построения тестовых программ

1.1 Системное тестирование микропроцессоров.

1.2 Тестирование подсистем управления памяти

1.3 Методы целенаправленного построения тестовых программ . .

1.3.1 Методы на основе массовой генерации тестовых программ

1.3.2 Методы непосредственного построения тестовых

программ.

1.4 Анализ существующих методов целенаправленного построения тестовых программ.

1.5 Уточненная постановка задачи.

2 Описание предлагаемых методов и моделей
2.1 Подход к генерации тестовых программ.
2.2 Моделирование устройств подсистемы
управления памяти и вариантов исполнения инструкций .
2.3 Метод построения ограничений.
2.3.1 Алгоритмы.
2.3.2 Таблицы вытеснения.
2.3.3 Существенно вытесняющие стратегии вытеснения .
2.4 Новое определение стратегии вытеснения

2.5 Метод полезных обращений для записи стратегии вытеснения
в виде ограничений
2.5.1 Метод полезных обращений для стратегии вытеснения
2.5.2 Метод полезных обращений для стратегии вытеснения I
2.5.3 Метод полезных обращений для стратегии вытеснения
2.5.4 Разрешение ограничений, описывающих стратегии вытеснения .
2.6 Конструирование текста тестовой программы.
3 Применение предлагаемых методов, сравнение с аналогами
3.1 Генерация тестов для архитектуры I.
3.2 Генерация тестов для архитектуры
3.3 Генерация тестов для архитектуры 1А
3.4 Экспериментальная реализация программного средства для генерации тестовых программ
3.5 Эксперименты по оценке допустимой сложности тестовых шаблонов
3.6 Сравнение с .
3.7 Сравнение с работами I
Заключение
А Доказательства теорем и лемм
Б Пример описания варианта исполнения инструкции
В Грамматика языка описания вариантов исполнения инструкций
Г Формальное определение семантики языка описания вариантов исполнения инструкций
Литература


Наиболее значимые утверждения помечены как «Теоремы», доказательства большинства из них помещены в приложении А. Менее значимые утверждения помечены как «Утверждения». Обоснования «Утверждений» обычно представлены непосредственно перед формулировкой «Утверждений». Вспомогательные утверждения помечены как «Леммы». Прежде, чем описывать методы построения тестовых программ, следует дать понятие о самом системном тестировании более четко. Рис. На рисунке 1. Уепк^/УШЭЬ). В рамках системного тестирования (как и любого тестирования) работа микропроцессора проверяется в ситуациях из выделенного конечного набора (в тестовых ситуациях). Генератор тестовой последовательности строит тестовые воздействия (в случае системного тестирования это программы на машинном языке — тестовые программы) и передает их на тестируемый компонент (каждая сгенерированная программа запускается на программной модели микропроцессора). Б результате с тестируемого компонента считывается реакция (значения регистров в разное время, содержимое кэш-памяти, таблицы страниц, возникшие исключительные ситуации и т. Реакция и те же тестовые воздействия передаются тестовому оракулу, задачей которого является оценка соответствия полученной реакции тестовому воздействию (что из себя представляет тестовый оракул в случае системного тестирования будет сказано чуть позже). В результате своей работы тестовый оракул составляет тестовый отчет, в котором отражены подававшиеся тестовые воздействия (точнее, из каких классов подавались тестовые воздействия, какие тестовые ситуации были задействованы), полученные реакции и вердикты оценки их соответствия. Методы автоматической генерации тестовых программ делят на псевдослучайные/комбинаторные и целенаправленные []. В случае псевдослучайной генерации инструкции для тестовой программы. Методы целенаправленного построения тестовых программ существенного опираются па выбранные тестовые ситуации (или классы тестовых ситуаций). Их целенаправленность заключается в том, что процедура построения тестовой программы работают с каждой конкретной тестовой ситуацией (см. Систематический выбор (всех) (классов) тестовых ситуаций и целенаправленное построение на них тестовых программ — ото путь к более тщательному тестированию, нежели псевдослучайное построение тестовых программ. В последнем случае покрытие заданных тестовых ситуаций не гарантируется. По соображениям эффективности целенаправленные методы генерации тестовых программ представляют большую актуальность и данная работа посвящена исследованию этого класса методов. Далее под нацеленными тестами будут пониматься тестовые программы, построенные целенаправленным образом. Все остальные тестовые программы будут называться пенаце-леппыми. Если речь идет только о тестовых программах для тестовых ситуаций в определенной подсистеме микропроцессора (например, подсистеме управления памяти), то будем говорить о тестах, нацеленных на подсистему (например, о тестах, нацеленных на подсистему управления памяти). Рис. Подсистема управления (механизмами) памяти (MMU, Memory Management Unit) — логически связанный набор модулей микропроцессора, который выполняет функции обращения к памяти ||. Практически ни один микропроцессор не обходится без подсистемы управления памяти. Кэш-память хранит набор блоков данных (кэш-строк). С каждым блоком данных хранится адрес в оперативной памяти этого блока данных и ряд флагов. Целью кэш-памяти является ускорение доступа к данным, хранящимся в оперативной памяти. Если во время доступа данные по нужному адресу нашлись в кэш-памяти, то используются найденные данные и обращение в оперативную память не производится. Чтобы нужные данные ока-запись в кэш-памяти, они должны быть туда помещены. Чтобы при этом кэш-память не увеличивалась в размерах (что чревато увеличением времени поиска данных и усложнением схемы реализации кэш-памяти), начиная с некоторого ее размера, перед добавлением новых данных из кэш-памяти удаляется один из блоков данных (этот процесс называется вытеснением), добавление происходит на место вытесненного блока данных.