基于仿真的多核處理器功能驗(yàn)證技術(shù)研究.pdf

1、隨著嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用需求的不斷提高，多核處理器的體系結(jié)構(gòu)變得愈加復(fù)雜，設(shè)計(jì)規(guī)模越來越龐大。功能驗(yàn)證已經(jīng)成為多核處理器設(shè)計(jì)過程的制約瓶頸，高效的功能驗(yàn)證方法可以有效地縮短多核處理器的驗(yàn)證時(shí)間和面市時(shí)間。本文的研究工作針對多核處理器的功能驗(yàn)證，從基于仿真的驗(yàn)證方法出發(fā)，對其相關(guān)的領(lǐng)域進(jìn)行了研究和探索，提出多種技術(shù)以提高多核處理器的功能驗(yàn)證效率，并成功應(yīng)用于兩款多核處理器的功能驗(yàn)證。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在多核處理器的功能驗(yàn)證過程中

2、，驗(yàn)證人員利用覆蓋率識別沒有驗(yàn)證的功能，評估驗(yàn)證工作的進(jìn)度。為了更好地建立覆蓋率與測試產(chǎn)生器之間的聯(lián)系，驅(qū)動測試產(chǎn)生器生成高質(zhì)量的測試，本文提出一種基于遺傳算法的覆蓋率驅(qū)動測試產(chǎn)生器。利用改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法建立覆蓋率與測試產(chǎn)生器之間的聯(lián)系，根據(jù)覆蓋率分析結(jié)果自動改變測試產(chǎn)生器的約束和限制，驅(qū)動測試產(chǎn)生器生成全新的測試。這些測試比原有的測試質(zhì)量更高，可以覆蓋到原有的測試無法覆蓋的功能點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，和隨機(jī)測試產(chǎn)生器相比，提出的測試產(chǎn)生

3、器可以得到較高的覆蓋率，同時(shí)節(jié)約大約70％的驗(yàn)證時(shí)間，顯著提高了多核處理器的功能驗(yàn)證效率。⑵對于基于仿真的多核處理器功能驗(yàn)證，利用測試產(chǎn)生器在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生成百上千的測試是很有必要的，然而仿真大量的測試會耗費(fèi)很長的時(shí)間，造成驗(yàn)證效率低下，在驗(yàn)證初期篩選出質(zhì)量較高的測試可以極大程度提高驗(yàn)證效率。為此，提出一種基于 k均值算法的測試排序技術(shù)，根據(jù)測試的預(yù)估覆蓋率對測試進(jìn)行重新排序，篩選出可以在較短時(shí)間內(nèi)得到較高覆蓋率的高質(zhì)量測試，從而提高多核

4、處理器的功能驗(yàn)證效率。并在此基礎(chǔ)上提出三種改進(jìn) k均值算法，進(jìn)一步提高測試排序的效率和準(zhǔn)確度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的改進(jìn)k均值算法比標(biāo)準(zhǔn)的k均值算法具有更高的準(zhǔn)確度和效率。相對于隨機(jī)仿真測試，本文提出的方法可以在節(jié)約90%仿真時(shí)間的情況下，得到相當(dāng)?shù)母采w率。⑶基于仿真的多核處理器功能驗(yàn)證效率很大程度決定于參考模型的仿真速度和準(zhǔn)確度。提出一個(gè)高效的對稱多核處理器參考模型，建立一個(gè)功能精準(zhǔn)級模型作為CPU流水線的參考模型，在保證準(zhǔn)確度的同