Генерация тестовых программ для подсистемы управления памятью MIPS64 на основе спецификаций

В данной работе описан инструмент автоматической генерации тестовых программ для подсистем управления памятью микропроцессоров с архитектурой MIPS64. Предлагаемое средство базируется на среде MicroTESK, разрабатываемой в Институте системного программирования РАН. Инструмент состоит из двух частей: архитектурно независимого ядра генерации тестовых программ и спецификации подсистемы памяти MIPS64. Такое разделение не является новым - аналогичный подход применяется в промышленных генераторах, в том числе в Genesys-Pro, разрабатываемом в исследовательском подразделении компании IBM. Основные различия между инструментами состоят в форме представления спецификаций, типе извлекаемой из них информации и способах использования этой информации для построения тестов. В предлагаемом подходе спецификации включают в себя описания инструкций доступа к памяти (инструкций чтения и записи) и описания механизмов управления памятью, таких как буфер трансляции адресов, таблица страниц, устройство аппаратного поиска по таблице страниц, кэш-память. Для спецификации такого рода механизмов (устройств) разработан проблемно-ориентированный язык, названный mmuSL. Инструмент анализирует mmuSL-спецификации и извлекает все возможные пути исполнения инструкций (варианты обработки запросов к подсистеме памяти) и все возможные зависимости между этими путями (конфликты использования устройств). Извлеченная информация используется для систематического перебора тестовых программ для заданного пользователем тестового шаблона и позволяет исчерпывающим образом исследовать совместное исполнение группы инструкций, включая разного рода граничные случаи. Тестовые данные для тестовых программ (значения адресов, содержимое буферов и т.п.) генерируются с использованием техник символического исполнения и решения ограничений.